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TWI644164B - 半導體晶圓加工方法、系統及系統之清潔方法 - Google Patents

半導體晶圓加工方法、系統及系統之清潔方法 Download PDF

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TWI644164B
TWI644164B TW106132232A TW106132232A TWI644164B TW I644164 B TWI644164 B TW I644164B TW 106132232 A TW106132232 A TW 106132232A TW 106132232 A TW106132232 A TW 106132232A TW I644164 B TWI644164 B TW I644164B
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cleaning device
electrostatic
photomask
semiconductor wafer
reticle
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Inventor
李宗彥
盧玟銨
郭爵旗
許哲彰
周佳信
傅中其
陳立銳
鄭博中
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

本發明實施例提供一種半導體晶圓加工方法、系統及系統之清潔方法。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法包括在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方。將上述清潔裝置之一聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座。當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過一第一時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。

Description

半導體晶圓加工方法、系統及系統之清潔方法
本發明實施例是有關於一種半導體晶圓加工系統之清潔方法,特別是有關於光罩靜電座的清潔方法。
半導體積體電路(IC)產業已快速成長一段時日。IC材料與設計的技術進步,使每一代的IC比前一代的IC更小且其電路更複雜。新一代的IC具有較大的功能密度(比如固定晶片面積中的內連線元件數目),與較小的尺寸(比如製程形成的最小構件或連線)。製程尺寸縮小往往有利於增加製程效率並降低相關成本。製程尺寸縮小會增加製程複雜度,但製程尺寸縮小的優點顯而易見,因此需要更小的IC製程。舉例來說,對高解析度微影製程的需求持續成長。
微影技術之一為極紫外光(EUV)微影技術。極紫外光微影技術利用極紫外光曝光光罩,以於基板上形成圖案。一般而言,極紫外光微影技術所用之光罩稱作極紫外光(EUV)光罩,而極紫外光微影技術所用的光波長介於約1nm至約100nm之間。
現有的微影技術通常適用於特定目的,而無法用 於所有領域。舉例來說,重複使用極紫外光微影製程中的極紫外光光罩將產生一些問題。
本發明實施例提供一種半導體晶圓加工系統之清潔方法。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法包括在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法還包括將上述清潔裝置之一聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法更包括當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過一第一時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。
本發明實施例提供一種半導體晶圓加工方法。上述半導體晶圓加工方法包括在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方。上述半導體晶圓加工方法還包括透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之一聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座。上述半導體晶圓加工方法更包括當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座後,將一半導體晶圓放置於一晶圓座上方。上述半導體晶圓加工方法又包括對上述半導體晶圓進行一第一半導體製程。上述半導體晶圓加工方法再包括進行上述第一半導體製程之後,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離,且將上述半導體晶圓與上述晶圓座分離。
本發明實施例提供一種半導體晶圓加工系統。上述半導體晶圓加工系統包括一真空腔室、一第一清潔裝置、一光罩靜電座、一傳送裝置和一控制器。上述第一清潔裝置設置於上述真空腔室內。上述第一清潔裝置包括一第一基板、一反 射結構、一保護層、一吸收層、一導電層和一第一聚合物材料層。上述第一基板的材質包括一低熱膨脹材料。上述反射結構設置於上述基板的一前側表面上方。上述保護層設置於上述反射結構上方。上述吸收層設置於上述保護層上方。上述導電層設置於上述基板的一後側表面上方。上述第一聚合物材料層,設置於上述導電層上方。上述光罩靜電座設置於上述真空腔室內。上述傳送裝置設置於上述真空腔室內以選擇性地將上述第一清潔裝置放置於上述光罩靜電座上方。上述控制器設置於上述真空腔室內以控制上述光罩靜電座與上述傳送裝置。上述光罩靜電座透過靜電吸附上述第一清潔裝置。
200A、200B、200C‧‧‧基板
201‧‧‧前側表面
202‧‧‧矽層
203‧‧‧後側表面
204‧‧‧鉬層
206‧‧‧反射結構
210‧‧‧保護層
211‧‧‧不透明區
212‧‧‧氮化硼鉭層
213‧‧‧反射區
214‧‧‧氧化硼鉭層
216‧‧‧吸收層
218‧‧‧導電層
220‧‧‧聚合物材料層
226A、226B‧‧‧圖案層
228A、228B‧‧‧保護層
230、230A、230B‧‧‧光罩部分
302‧‧‧真空腔室
304‧‧‧射線源
306‧‧‧光罩靜電座
307‧‧‧吸附面
308‧‧‧電極
309‧‧‧污染物
310‧‧‧傳送裝置
312‧‧‧控制器
314‧‧‧晶圓座
316‧‧‧檢測裝置
320‧‧‧半導體晶圓
322‧‧‧真空幫浦
500、500A、500B‧‧‧清潔裝置
502、504、506、508、510、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622‧‧‧操作
550‧‧‧半導體晶圓加工系統之清潔方法
600‧‧‧半導體晶圓加工系統
650‧‧‧半導體晶圓加工方法
700‧‧‧反射光罩
L‧‧‧極紫外光光線
TN‧‧‧時間
T‧‧‧間隔時間
第1A、1B圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔裝置的示意圖。
第2圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統的方塊圖。
第3A圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之光罩靜電座的俯視示意圖。
第3B圖為沿第3A圖的A-A’切線的剖面圖,其顯示依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之光罩靜電座的剖面示意圖。
第4圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之反射光罩的示意圖。
第5圖為一些實施例之半導體晶圓加工系統的清潔方法的流程圖。
第6A、6B圖為一些實施例之半導體晶圓加工方法的流程圖。
第7A、7B、7C、7D、7E圖顯示相應於第5圖所示之一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔方法和第6A、6B圖所示之一些實施例之半導體晶圓加工方法的不同操作階段的半導體晶圓加工系統的方塊示意圖。
第8A、8B、8C圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔裝置與光罩靜電座在半導體晶圓加工系統之清潔方法和半導體晶圓加工方法的不同操作階段的示意圖。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例,以實施本案的不同特徵。而本揭露書以下的揭露內容是敘述各個構件及其排列方式的特定範例,以求簡化說明。當然,這些特定的範例並非用以限定。例如,若是本揭露書以下的內容敘述了將一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方,即表示其包括了所形成的上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例,亦包括了尚可將附加的特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間,而使上述第一特徵與上述第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外,本揭露書中不同範例可能使用重複的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的,並非用以限定各個實施例及/或所述外觀結構之間的關係。
再者,為了方便描述圖式中一元件或特徵部件與另一(複數)元件或(複數)特徵部件的關係,可使用空間相關用語,例如“在...之下”、“下方”、“較下部”、“上方”、“較上部” 及類似的用語等。除了圖式所繪示的方位之外,空間相關用語用以涵蓋使用或操作中的裝置的不同方位。所述裝置也可被另外定位(例如,旋轉90度或者位於其他方位),並對應地解讀所使用的空間相關用語的描述。
在下文中使用的第一以及第二等詞彙,僅作為清楚解釋之目的,並非用以對應以及限制專利範圍。此外,第一特徵以及第二特徵等詞彙,並非限定為相同或是不同的特徵。
在圖式中,結構的形狀或厚度可能擴大,以簡化或便於標示。必須了解的是,未特別描述或圖示之元件可以本領域技術人士所熟知之各種形式存在。
以下敘述了本揭露書的一些實施例。第1A圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔裝置500A的示意圖。在一些實施例中,清潔裝置500A用以吸附於極紫外光(EUV)微影系統的光罩靜電座上以清潔光罩靜電座。在第1A圖所示的一些實施例中,清潔裝置500A包括基板200A、反射結構206、保護層210、吸收層216、導電層218和聚合物材料層220。
如第1A圖所示,在一些實施例中,清潔裝置500A的基板200A具有一前側表面201和相對於上述前側表面201的一後側表面203。基板200A的材質可包括一低熱膨脹材料(low thermal expansion metal(LTEM))。上述低熱膨脹材料可包含掺雜氧化鈦(TiO2)之氧化矽(SiO2),及/或其他低熱膨脹材料。由低熱膨脹材料形成的基板200A可使加熱光罩所造成的影像扭曲問題最小化。在一些實施例中,在一些實施例中包含的材料具有低缺陷等級與平滑表面。
如第1A圖所示,清潔裝置500A的反射結構206設置於基板200A的前側表面201上方。在一些實施例中,反射結構206為多層結構(multi-layer structure)。依據Fresnel方程式,當光穿過不同折射率之兩種材料的界面時,會產生光反射的現象。當折射率差異越大,反射光越大。在一些實施例中,為了增加反射光強度,可增加交替的材料之多層界面數目,使光建設性干涉於每一不同界面處。在一些實施例中,反射結構206包括多個膜對,例如矽層202和鉬層204構成的鉬/矽(Mo/Si)膜對,即每一膜對中的鉬層204位於矽層202之上或之下。在一些實施例中,反射結構206包括鉬/鈹(Mo/Be)膜對,或對極紫外光(EUV)波長具有高反射率的任何合適材料。反射結構206的每一層厚度取決於EUV之波長及入射角。調整反射結構206的厚度(或膜對的厚度),可使每一界面反射之EUV光線具有最大的建設性干涉,且使反射結構206對EUV光具有最小吸收。反射結構206可選自對選定射線種類及/或波長具有高反射率。在一些實施例中,反射結構206中的膜對數目介於20至80之間,不過任何數目的膜對均有可能。在一些實施例中,反射結構206包含四十對的鉬層204/矽層202。
如第1A圖所示,清潔裝置500A的保護層210設置於反射結構206上方。在一些實施例中,設置於反射結構206上方的保護層210用以防止反射結構206氧化。在一些實施例中,保護層210可包括單一膜或多層膜以具有額外功能。在一些實施例中,保護層包括位於反射結構206上的蓋層(圖未顯示),以及位於蓋層上的緩衝層(圖未顯示)。蓋層可用以防止反射結構206 氧化。在一些實施例中,蓋層的材質包括矽,且其厚度約為4nm至7nm。在一些實施例中,可採用低溫沉積製程形成蓋層,以避免反射結構206之相互擴散。緩衝層係形成於蓋層上,以作為吸收層216之圖案化或修補製程中的蝕刻停止層。緩衝層與吸收層216具有不同的蝕刻特性。在一些實施例中,緩衝層的材質包括釕(Ru)、釕化合物如硼化釕(RuB)或釕矽(RuSi)、鉻(Cr)、氧化鉻(CrO)、或氮化鉻(CrN)。在一些實施例中,可採用低溫沉積製程形成緩衝層,以避免反射結構206的相互擴散。
如第1A圖所示,清潔裝置500A的吸收層216設置於保護層210上方。在一些實施例中,設置於反射結構206上方的吸收層216吸收照射至清潔裝置500A的基板200A的前側表面201上方的EUV波長範圍中的射線。吸收層216可包括多層膜層,且每一膜層的材質可包括鉻、氧化鉻、氮化鉻、鈦、氧化鈦、氮化鈦、鉭、氧化鉭、氮化鉭、氮氧化鉭、氮化硼鉭、氧化硼鉭、氮氧化硼鉭、鋁、鋁-銅、氧化鋁、銀、氧化銀、鈀、釕、鉬、其他合適材料或上述之組合。在如第1A圖所示的一些實施例中,吸收層216包括位於保護層210上方的氮化硼鉭(TaBN)層212和位於氮化硼鉭(TaBN)層212上方的氧化硼鉭(TaBO)層214。在一些實施例中,氮化硼鉭(TaBN)層212的厚度約為50nm至80nm,例如約為68nm。在一些實施例中,氧化硼鉭(TaBO)層214的厚度約為1nm至10nm,例如約為2nm。
在如第1A圖所示的一些實施例中,可依積體電路(IC)佈局圖案(或單純的IC圖案)圖案化吸收層216,以定義不透明區211與反射區213。在清潔裝置500A的不透明區211中保留 吸收層216,並在清潔裝置500A的反射區213中移除吸收層216。
如第1A圖所示,為了靜電固定的目的,可於清潔裝置500A的基板200A的後側表面203上形成導電層218。在一些實施例中,導電層218的材質包括氮化鉻(CrN)或其他合適導電材料。在一些實施例中,導電層218的厚度約為50nm至100nm,例如約為70nm。
如第1A圖所示,清潔裝置500A的聚合物材料層220設置於基板200A的後側表面203上方,且位於導電層218上方。可將清潔裝置500A的聚合物材料層220靜電吸附至例如EUV微影系統的光罩靜電座(electrostatic chuck(e-chuck)),利用聚合物材料層220本身的黏著力將位於光罩靜電座的污染物黏附於其上,且將清潔裝置500A與上述光罩靜電座分離時,可同時將上述污染物帶離上述光罩靜電座的表面,進而達成清潔光罩靜電座的效果。聚合物材料層220可由彈性聚合物所組成或具有受控表面黏性且不會轉移至光罩靜電座的聚合物所組成。在一些實施例中,聚合物材料層220的材質包括聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol(PVA))或其他合適的材料。在一些實施例中,聚合物材料層220包括金屬化合物以增強與光罩靜電座之間的靜電吸附力。在一些實施例中,聚合物材料層220的厚度大於或等於一既定厚度。在一些實施例中,聚合物材料層220的厚度約為5μm至10μm,例如約為8μm。
在一些實施例中,清潔裝置500A的基板200A、反射結構206、保護層210、吸收層216和導電層218視為清潔裝置500A的一光罩部分230A。清潔裝置500A的光罩部分230A可做 為EUV微影系統的反射光罩(reflective mask)。
第1B圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔裝置500B的示意圖。在一些實施例中,清潔裝置500B用以吸附於EUV微影系統的光罩靜電座上以清潔光罩靜電座。在第1B圖所示的一些實施例中,清潔裝置500A包括基板200B、金屬層226A和226B、保護層228A和228B和聚合物材料層220。
如第1B圖所示,在一些實施例中,清潔裝置500B的基板200B具有一前側表面201和相對於上述前側表面201的一後側表面203。基板200B的材質可包括矽。在一些實施例中,基板200B例如為石英玻璃(quartz)或鈉鈣玻璃(soda-lime glass)。
如第1B圖所示,清潔裝置500B的金屬層226A和226B分別設置於基板200B的前側表面201上方和後側表面203上方。在一些實施例中,金屬層226A和226B的材質包括鉻、鋁或其他適合的金屬材料。可利用濺鍍、化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、雷射沉積法及/或原子層沉積法(ALD)形成金屬層226A和226B。在一些實施例中,金屬層226A和226B具有相同的厚度。在一些實施例中,金屬層226A和226B的厚度約為40nm至70nm,例如約為55nm。
如第1B圖所示,清潔裝置500B的保護層228A和228B分別設置於金屬層226A和226B上方。在一些實施例中,保護層228A和228B用以防止其下的金屬層226A和226B氧化。在一些實施例中,保護層228A和228B的材質包括氮化鉻、氧 化鉻、或氮氧化鉻。可利用濺鍍法、化學氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、雷射沉積法及/或原子層沉積法(ALD)形成保護層228A和228B。在一些實施例中,保護層228A和228B具有相同的厚度。在一些實施例中,保護層228A和228B的厚度約為10nm至30nm,例如約為18nm。
如第1B圖所示,清潔裝置500B的聚合物材料層220設置於基板200B的後側表面203上方,且位於保護層228B上方。可將清潔裝置500B的聚合物材料層220靜電吸附至例如極紫外光微影系統(EUV photolithography system)的光罩靜電座(electrostatic chuck(e-chuck)),利用聚合物材料層220本身的黏著力將位於光罩靜電座的污染物黏附於其上,且將清潔裝置500B與上述光罩靜電座分離時,可同時將上述污染物帶離上述光罩靜電座的表面,進而達成清潔光罩靜電座的效果。聚合物材料層220可由彈性聚合物所組成或具有受控表面黏性且不會轉移至光罩靜電座的聚合物所組成。在一些實施例中,聚合物材料層220的材質包括聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol(PVA))或其他合適的材料。在一些實施例中,聚合物材料層220的厚度大於或等於一既定厚度。在一些實施例中,聚合物材料層220的厚度約為5μm至10μm,例如約為8μm。
在一些實施例中,清潔裝置500B的金屬層226A、金屬層226A和226B和保護層228A和228B視為清潔裝置500B的一光罩部分230B。清潔裝置500B的光罩部分230B可做為穿透光罩(transmission mask)。
第2圖是依據一些實施例之半導體晶圓加工系統600的方塊圖,其顯示將一些實施例之清潔裝置整合於其中的半導體晶圓加工系統。
如第2圖所示,依據一些實施例之半導體晶圓加工系統600可為執行微影曝光製程的一掃描器(scanner),且此微影曝光製程具有個別的發光源以及曝光模式。在一些實施例中,半導體晶圓加工系統600為利用將光阻層暴露在來自射線源的極紫外光光線下之方式來進行極紫外光微影製程的極紫外光微影系統(EUV photolithography system),且上述光阻層為會對於極紫外光光線感光的材料。半導體晶圓加工系統600可包括真空腔室302、射線源304、光罩靜電座306、傳送裝置310、控制器312、晶圓座314、檢測裝置316、真空幫浦322、清潔裝置500和反射光罩700。
如第2圖所示,半導體晶圓加工系統600的真空腔室302可為一密閉腔室,射線源304、傳送裝置310、控制器312、晶圓座314、檢測裝置316和清潔裝置500設置於真空腔室302中。在一些實施例中,真空腔室302利用真空幫浦322使其維持在一個真空的環境下以避免來自射線源的極紫外光光線的強度損失。
如第2圖所示,半導體晶圓加工系統600的光罩靜電座306可利用靜電吸附的方式承載固定清潔裝置500或反射光罩700。
以下利用第3A、3B圖說明半導體晶圓加工系統600之光罩靜電座306的詳細構造。第3A圖為依據一些實施例之半 導體晶圓加工系統600之光罩靜電座306的吸附面307的俯視示意圖。第3B圖為沿第3A圖的A-A’切線的剖面圖,其顯示依據一些實施例之半導體晶圓加工系統600之光罩靜電座306的剖面示意圖。在一些實施例中,光罩靜電座306包括複數個電極308,以一陣列形式設置接近於光罩靜電座306的吸附面307。當清潔裝置500或反射光罩700放置於光罩靜電座306的吸附面307時,電極308可電性連接至一交流電源(圖未顯示)使其積聚正電荷(或負電荷),且吸附面307上的清潔裝置500或反射光罩700在相應於電極308的區域會感應出極性相反的負電荷(或正電荷),以於電極308和清潔裝置500(或反射光罩700)之間產生靜電場,且藉由靜電場的靜電引力而將清潔裝置500(或反射光罩700)牢固地吸附在光罩靜電座306的吸附面307。
在一些實施例中,半導體晶圓加工系統600的清潔裝置500用以清潔光罩靜電座306。另外,半導體晶圓加工系統600的清潔裝置500可用以進行一微影製程。清潔裝置500可包括聚合物材料層220和光罩部分230,且清潔裝置500的構造、功能和材質可相同或類似於第1A、1B圖所示的清潔裝置500A或500B。在一些實施例中,設置於半導體晶圓加工系統600中的清潔裝置500的數量並無限制。舉例來說,半導體晶圓加工系統600包括第1A圖所示的清潔裝置500A和第1B圖所示的清潔裝置500B。
在一些實施例中,半導體晶圓加工系統600的反射光罩700用以對半導體晶圓進行微影製程。
以下利用第4圖說明半導體晶圓加工系統600之反 射光罩700的詳細構造。第4圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統600之反射光罩700的示意圖。如第4圖所示的一些實施例中,反射光罩700包括基板200C、設置於基板200C的前側表面201上方的反射結構206、保護層210和吸收層216,以及設置於基板200C的後側表面203上方的導電層218。在一些實施例中,反射光罩700的基板200C、反射結構206、保護層210、吸收層216和導電層218的構造、功能和材質分別相同或類似於第1A圖所示的清潔裝置500A的基板200A、反射結構206、保護層210、吸收層216和導電層218,因而在此不再重複敘述。
如第2圖所示,半導體晶圓加工系統600的晶圓座314可用以承載半導體晶圓320,晶圓座314可透過靜電吸附的方式吸附半導體晶圓320。在一些實施例中,晶圓座314與光罩靜電座306為相對設置。在一些實施例中,半導體晶圓320包括例如將被圖案化的一矽晶圓或其他半導體晶圓,且其表面上塗有感光於極紫外光光線的一光阻層(圖未顯示)。在一些實施例中,半導體晶圓320包括空白晶圓(dummy wafer),且其表面上不具有上述光阻層。
如第2圖所示,半導體晶圓加工系統600的射線源304用以產生波長範圍約在1nm與100nm之間的極紫外光光線。當清潔裝置500或反射光罩700吸附於光罩靜電座306上時,可藉由一反光器(illuminator)(圖未顯示)將射線源304產生的極紫外光光線(圖未顯示)導向清潔裝置500或反射光罩700。清潔裝置500或反射光罩700會部分吸收且部分反射上述極紫外光光線,藉由上述清潔裝置500或反射光罩700反射的極紫外 光光線會攜帶清潔裝置500或反射光罩700的圖案。可利用一投影光學模組(projection optics module)將清潔裝置500或反射光罩700的圖案映像(image)至吸附於晶圓座314上的半導體晶圓320以對半導體晶圓320曝光。在一些實施例中,射線源304產生一波長係集中在約13.5nm的極紫外光光線。因此,射線源304也可稱為極紫外光射線源。在一些實施例中,極紫外光射線源利用雙脈衝雷射產生電漿之機制來產生極紫外光射線。
如第2圖所示,半導體晶圓加工系統600的傳送裝置310可用以選擇性地將清潔裝置500放置於光罩靜電座306、使清潔裝置500與光罩靜電座306分離、將反射光罩700放置於光罩靜電座306、使反射光罩700與光罩靜電座306分離、將半導體晶圓320放置於晶圓座314上或者使半導體晶圓320與晶圓座314分離。在一些實施例中,傳送裝置310包括機械手臂。
如第2圖所示,半導體晶圓加工系統600的控制器312至少可配置以控制光罩靜電座306、晶圓座314、傳送裝置310與檢測裝置316。在一些實施例中,控制器312用以控制清潔裝置500與光罩靜電座306之間的靜電吸附力。在一些實施例中,控制器312可用於控制清潔裝置500吸附於光罩靜電座306的時間。
如第2圖所示,半導體晶圓加工系統600的檢測裝置316可用以檢測光罩靜電座306表面是否需要被清潔(例如檢測光罩靜電座306表面是否具有污染物或光罩靜電座306表面是否不平坦)。在一些實施例中,檢測裝置205為光學檢測裝置,透過發射光線至光罩靜電座306且接收光罩靜電座306所產 生之反射光來判斷光罩靜電座306表面是否需要被清潔(例如透過反射光的角度或光線強度)。
第5圖為一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔方法550的流程圖。在一些實施例中,半導體晶圓加工系統之清潔方法550可應用於第2圖之半導體晶圓加工系統600。第2、7A、7B、7C圖顯示相應於第5圖所示之一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔方法550的不同操作時的半導體晶圓加工系統600的方塊示意圖。並且,第8A、8B、8C圖為依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔裝置500與光罩靜電座306在半導體晶圓加工系統之清潔方法550的不同操作階段的示意圖。後續的說明係同時利用第5圖搭配第2、7A~7C圖以及第8A、8B、8C圖說明依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔方法550。可以在半導體晶圓加工系統之清潔方法550的流程的前面、中間或者後面提供額外的操作,且所描述的某些操作可以被替換、消除或者移動以作為此方法的附加實施例。
請同時參考第2、5、7A、8A圖,一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔方法550可包括操作502,在一真空腔室中,將一清潔裝置500放置於半導體晶圓加工系統600的一光罩靜電座306上。可利用傳送裝置310將清潔裝置500放置於光罩靜電座306上方。如第3B圖所示,在一些實施例中,接近光罩靜電座306的吸附面307的電極308的表面上會因為重複承載光罩進行微影製程而吸附累積污染物309,如第8A圖所示。累積的污染物309可能會造成光罩靜電座306損傷或使光罩無法平坦放置於光罩靜電座306。因此,清潔裝置500可用於將上述 污染物帶離光罩靜電座306的表面(吸附面307),進而達成清潔光罩靜電座的效果306。在一些實施例中,清潔裝置500包括聚合物材料層220和光罩部分230。清潔裝置500的構造、功能和材質可相同或類似於第1A、1B圖所示的清潔裝置500A、500B。聚合物材料層220的構造、功能和材質可相同或類似於第1A、1B圖所示的聚合物材料層220,且光罩部分230的構造、功能和材質可相同或類似於第1A、1B圖所示的光罩部分230A、230B。
請同時參考第5、7A、8B圖,接著,半導體晶圓加工系統之清潔方法550可包括操作504,透過光罩靜電座306將清潔裝置500之聚合物材料層220吸附於光罩靜電座306,並使清潔裝置500之聚合物材料層220接觸光罩靜電座306的吸附面307。在一些實施例中,光罩靜電座306可利用靜電吸附的方式將清潔裝置500吸附於其上。如第8B圖所示,進行操作504期間,光罩靜電座306的吸附面307可被聚合物材料層220完全覆蓋,聚合物材料層220可因清潔裝置500與光罩靜電座306之間的靜電吸附力而被壓縮,進而與光罩靜電座306的污染物309接觸,使上述污染物309附著(或黏附)於清潔裝置500的聚合物材料層220上。
在一些實施例中,控制器312用以控制清潔裝置500與光罩靜電座306之間的靜電吸附力,藉此增加聚合物材料層220被擠壓的程度,使光罩靜電座306的電極308上的污染物309更容易被黏附或嵌入於清潔裝置500的聚合物材料層220。
請參考第7A圖,在一些實施例中,當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306之後,將半導體晶圓320放置且吸附於晶 圓座314上。接著,利用射線源304進行一微影製程(例如極紫外光extreme ultra-violet(EUV)微影製程)。在一些實施例中,射線源304包括一極紫外光(EUV)光源,射線源304在進行微影製程期間用以產生極紫外光光線L對半導體晶圓320曝光。並且,在進行微影製程期間,可藉由一反光器(圖未顯示)將射線源304產生的極紫外光光線L導向清潔裝置500的光罩部分230,清潔裝置500的光罩部分230會將極紫外光光線L反射至半導體晶圓320,且可利用一投影光學模組(圖未顯示)將清潔裝置500的光罩部分230的圖案映像(image)至吸附於晶圓座314上的半導體晶圓320以對半導體晶圓320曝光。進行上述微影製程之後,射線源304停止產生極紫外光光線L。
在本實施例中,清潔裝置500的構造、功能和材質可相同或類似於第1A圖所示的清潔裝置500A。清潔裝置500的聚合物材料層220的構造、功能和材質可相同或類似於第1A圖所示的聚合物材料層220,且清潔裝置500的光罩部分230的構造、功能和材質可相同或類似於第1A圖所示的光罩部分230A。
在本實施例中,半導體晶圓320可為一工作晶圓,且其表面上塗有對極紫外光光線感光的一光阻層(圖未顯示)。或者,半導體晶圓320可包括空白晶圓(dummy wafer),且其表面上不具有上述光阻層。
如第7A圖所示,當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306之後,半導體晶圓加工系統600可利用清潔裝置500對半導體晶圓320進行微影製程,並且在進行微影製程期間同時清潔光罩靜電座306,藉此減少進行微影製程與清潔光罩靜電座306 的整體時間。
請同時參考第5、7B、8C圖,接著,半導體晶圓加工系統之清潔方法550可包括操作506,當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306且經過時間TN時,將清潔裝置500與光罩靜電座306分離。如第8C圖所示,清潔裝置500與光罩靜電座306分離時,光罩靜電座306的電極308上的污染物309附著(或黏附)於清潔裝置500的聚合物材料層220上。在一些實施例中,指標N的預設值為0,亦即時間TN的預設值為時間T0。舉例來說,時間T0約為30分鐘。然而,也可根據進行微影製程的時間及/或次數等條件來調整時間TN的預設值為時間T0
在一些實施例中,清潔裝置500被光罩靜電座306吸附的時間TN可大於一既定時間(例如約為30分鐘),藉此增加聚合物材料層101被擠壓的程度,使上述污染物更容易被黏附或嵌入於聚合物材料層220。然而,也可根據進行微影製程的時間及/或次數等條件來調整時間TN。在一些實施例中,控制器312可用於控制清潔裝置500被光罩靜電座306吸附的時間(即時間TN)。
在半導體晶圓加工系統600利用吸附於光罩靜電座306的清潔裝置500對半導體晶圓320進行微影製程的實施例中,上述微影製程的製程時間設計小於或等於時間TN。並且,執行完操作506後,將半導體晶圓320與晶圓座314分離,如第7B圖所示。
在一些實施例中,半導體晶圓加工系統之清潔方法550至少經過操作502、操作504和操作506而完成。
在一些實施例中,已清潔過的光罩靜電座306的電極308上的污染物309仍可能隨著時間而累積。累積的污染物309可能會造成光罩靜電座306損壞或使光罩無法平坦放置於光罩靜電座306。
在一些實施例中,在操作506完成後,半導體晶圓加工系統之清潔方法550還包括操作508,利用檢測裝置316偵測且判斷光罩靜電座306表面是否需要清潔。若檢測裝置316判斷光罩靜電座306表面需要被清潔(如第5圖所示的”是”),則控制器312將操作506中的時間TN改為時間TN+1(亦即將指標N的數值加1)並且再次執行操作502、操作504和操作506。並且,在操作506中,當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306且經過時間T1(亦即指標N的數值加1)時,將清潔裝置500與光罩靜電座306分離,以此類推。
在一些實施例中,時間TN中的指標N的數值越大,代表TN的時間越長。在此狀況下,清潔方法550在執行完操作502、操作504和操作506後,若在執行完操作508判斷光罩靜電座306表面需要被清潔(仍有污染物)(如第5圖所示的”是”),則清潔方法550會再次操作502、操作504和操作506,並且在操作506中以更長的時間(例如使用大於時間T0的時間T1),將清潔裝置500吸附於光罩靜電座306,藉此增加清潔裝置500之聚合物材料層220被擠壓的程度,使污染物更容易被黏附或嵌入於清潔裝置500之聚合物材料層220中,藉此進一步清除尚未從光罩靜電座306移除的污染物309。在一些實施例中,時間T0為一第一時間(長度),而時間T1為一第二時間(長度)。
另一方面,若執行完半導體晶圓加工系統之清潔方法550的操作508,判斷光罩靜電座306表面不需要被清潔(如第5圖所示的”否”),則執行清潔方法550的操作510,利用控制器312將操作506中的時間TN恢復為預設值(例如時間T0)。在操作510中,在清潔裝置500與光罩靜電座306分離且經過間隔時間T時,再次執行操作502、操作504和操作506。舉例來說,若光罩靜電座306表面不需要被清潔,則在清潔裝置500與光罩靜電座306分離且經過間隔時間T時,再將清潔裝置500放置於光罩靜電座306上方,透過光罩靜電座306將清潔裝置500之聚合物材料層220吸附於光罩靜電座306,以及當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306且經過時間T0時,將清潔裝置500與光罩靜電座306分離。
在一些實施例中,利用控制器312決定間隔時間T,可達到避免過度頻繁地清潔光罩靜電座的效果,或者可達到避免半導體晶圓加工系統之清潔方法550的操作的時間間隔太長造成在光罩靜電座上累積過多污染物的效果。在一些實施例中,間隔時間T可大於操作506中清潔裝置500被光罩靜電座306吸附的時間TN。舉例來說,間隔時間T範圍可約在20小時與30小時之間,例如約為24小時。然而,也可根據進行微影製程的時間及/或次數等條件來調整間隔時間T。
依據一些實施例之半導體晶圓加工系統之清潔方法550具有以下優點。在清潔半導體晶圓加工系統600的光罩靜電座306時,不需要將半導體晶圓加工系統600離線(off-line)停機,破壞真空腔室302的真空環境以進行清潔。因此,不需 要耗費恢復真空環境的作業時間,使清潔光罩靜電座306的時間可被縮短,另一方面,由於進行半導體晶圓加工系統之清潔方法550時不會破壞真空腔室302的真空環境,進而改善整體半導體製程的效率。
第6A、6B圖為一些實施例之半導體晶圓加工方法650的流程圖。在一些實施例中,半導體晶圓加工方法650可應用於第4圖之半導體晶圓加工系統600。第2、7A、7B、7C、7D、7E圖也可用於顯示相應於第6A、6B圖所示之一些實施例之半導體晶圓加工方法650的不同操作時的半導體晶圓加工系統600的方塊示意圖。並且,第8A、8B、8C圖為也可用於顯示依據一些實施例之半導體晶圓加工系統600之清潔裝置500與光罩靜電座306在半導體晶圓加工方法650的不同操作階段的示意圖。後續的說明係同時利用第6A、6B圖搭配第2、7A~7E圖以及第8A、8B、8C圖說明依據一些實施例之半導體晶圓加工方法650。可以在半導體晶圓加工方法650的流程的前面、中間或者後面提供額外的操作,且所描述的某些操作可以被替換、消除或者移動以作為此方法的附加實施例。
請同時參考第2、6A、6B、7A、8A圖,一些實施例之半導體晶圓加工方法650可包括操作602,在一真空腔室中,將一清潔裝置500放置於半導體晶圓加工系統600的一光罩靜電座306上。在一些實施例中,半導體晶圓加工方法650的操作602的執行方式相同或類似於第5圖所示之半導體晶圓加工系統之清潔方法的操作502,因而在此不再重複敘述。在本實施例中,清潔裝置500的構造、功能和材質可相同或類似於第 1A圖所示的清潔裝置500A。清潔裝置500的聚合物材料層220的構造、功能和材質可相同或類似於第1A圖所示的聚合物材料層220,且清潔裝置500的光罩部分230的構造、功能和材質可相同或類似於第1A圖所示的光罩部分230A。
請同時參考第6A、6B、7A、8B圖,接著,半導體晶圓加工方法650可包括操作604,透過光罩靜電座306將清潔裝置500之聚合物材料層220吸附於光罩靜電座306,並使清潔裝置500之聚合物材料層220接觸光罩靜電座306的吸附面307。在一些實施例中,半導體晶圓加工方法650的操作604的執行方式相同或類似於第5圖所示之半導體晶圓加工系統之清潔方法的操作504,因而在此不再重複敘述。
請同時參考第6A、6B、7A圖,接著,半導體晶圓加工方法650可包括操作606,將半導體晶圓320放置且吸附於晶圓座314上。晶圓座314可透過靜電吸附的方式吸附半導體晶圓320。在一些實施例中,半導體晶圓320可為一工作晶圓,且其表面上塗有感光於極紫外光光線的一光阻層(圖未顯示)。或者,半導體晶圓320可包括空白晶圓(dummy wafer),且其表面上不具有上述光阻層。
請同時參考第6A、6B、7A圖,接著,半導體晶圓加工方法650可包括操作608,對半導體晶圓320進行一第一半導體製程。在一些實施例中,第一半導體製程為一微影製程(例如EUV微影製程),可利用射線源304進行上述第一半導體製程。在一些實施例中,射線源304包括一極紫外光(EUV)光源,射線源304在進行第一半導體製程(微影製程)期間用以產生極 紫外光光線L對半導體晶圓320曝光。並且,在進行第一半導體製程期間,可藉由一反光器(圖未顯示)將射線源304產生的極紫外光光線L導向清潔裝置500的光罩部分230,清潔裝置500的光罩部分230會將極紫外光光線L反射至半導體晶圓320,且可利用一投影光學模組(圖未顯示)將清潔裝置500的光罩部分230的圖案映像(image)至吸附於晶圓座314上的半導體晶圓320以對半導體晶圓320曝光。進行上述第一半導體製程之後,射線源304停止產生極紫外光光線L。
如第7A、8B圖所示,執行操作608期間,半導體晶圓加工系統600可利用清潔裝置500對半導體晶圓320進行半導體製程(微影製程),並且在進行微影製程期間同時清潔光罩靜電座306,藉此減少進行半導體製程與清潔光罩靜電座306的整體時間。
請同時參考第6A、6B、7B、8C圖,接著,半導體晶圓加工方法650可包括操作610,進行上述半導體製程之後,將清潔裝置500與光罩靜電座306分離,且將半導體晶圓320與晶圓座314分離。如第8C圖所示,清潔裝置500與光罩靜電座306分離時,光罩靜電座306的電極308上的污染物309附著(或黏附)於清潔裝置500的聚合物材料層220上。
在一些實施例中,半導體晶圓加工方法650至少經過操作602、604、606、608和610而完成。
在一些實施例中,進行微影製程期間同時已清潔過的光罩靜電座306的電極308上的污染物309仍可能隨著時間而累積。累積的污染物309可能會造成光罩靜電座306損壞或使 光罩無法平坦放置於光罩靜電座306。
請同時參考第6A、6B、7C圖,接著,半導體晶圓加工方法650還包括操作612,利用檢測裝置316偵測且判斷光罩靜電座306表面是否需要清潔。若檢測裝置316判斷光罩靜電座306表面需要被清潔(如第6A、6B圖所示的”是”),則依序執行操作614、616、618。在操作614中,將清潔裝置500放置於光罩靜電座306。在操作616中,透過光罩靜電座306將清潔裝置500之聚合物材料層220吸附於光罩靜電座306。在操作616中,當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306且經過時間TN時,將清潔裝置500與光罩靜電座306分離。
在一些實施例中,半導體晶圓加工方法650的操作614、616、618的執行方式分別相同或類似於第5圖所示之半導體晶圓加工系統之清潔方法的操作502、504、508,因而在此不再重複敘述。
在一些實施例中,在操作508完成後,再次執行半導體晶圓加工方法650的操作612,利用檢測裝置316偵測且判斷光罩靜電座306表面是否需要清潔。若檢測裝置316判斷光罩靜電座306表面需要被清潔(如第6A、6B圖所示的”是”),則控制器312將操作506中的時間TN改為時間TN+1(亦即將指標N的數值加1)並且再次執行操作614、616、618。並且,在操作618中,當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306且經過時間T1(亦即指標N的數值加1)時,將清潔裝置500與光罩靜電座306分離,以此類推。在一些實施例中,時間T0為一第一時間(長度),而時間T1為一第二時間(長度),且時間T1的長度大於時間T0。半 導體晶圓加工方法650可藉由再次執行操作614、616、618且延長清潔裝置500吸附於光罩靜電座306的時間,增加清潔裝置500之聚合物材料層220被擠壓的程度,使污染物更容易被黏附或嵌入於清潔裝置500之聚合物材料層220中,藉此進一步清除尚未從光罩靜電座306移除的污染物309。
請同時參考第6A、6B、7D、7E圖,若執行半導體晶圓加工方法650的操作612,判斷光罩靜電座306表面不需要被清潔(如第6A、6B圖所示的”否”),則執行半導體晶圓加工方法650的操作620,將一反射光罩700吸附於光罩靜電座306,且當反射光罩700吸附於光罩靜電座306後,將另一半導體晶圓230放置於晶圓座314上方,且對另一半導體晶圓230進行第二半導體製程,以及進行上述第二半導體製程之後,將反射光罩700與光罩靜電座306分離,且將另一半導體晶圓230與晶圓座314分離。
在一些實施例中,第二半導體製程為一微影製程(例如EUV微影製程),可利用射線源304進行上述第二半導體製程。在一些實施例中,射線源304包括一極紫外光(EUV)光源,射線源304在進行第二半導體製程(微影製程)期間用以產生極紫外光光線L對另一半導體晶圓320曝光。並且,在進行第二半導體製程(微影製程)期間,可藉由一反光器(圖未顯示)將射線源304產生的極紫外光光線L導向反射光罩700,反射光罩700會將極紫外光光線L反射至半導體晶圓320,且可利用一投影光學模組(圖未顯示)將反射光罩700的圖案映像(image)至吸附於晶圓座314上的半導體晶圓320以對半導體晶圓320曝光。進行 上述微影製程之後,射線源304停止產生極紫外光光線L。在一些實施例中,反射光罩700的構造、功能和材質相同或類似於如第2圖所示的反射光罩700,因而在此不再重複敘述。
請參考第6A、6B、7E圖,將反射光罩700與光罩靜電座306分離,且將另一半導體晶圓230與晶圓座314分離後,執行操作622,利用控制器312將操作618中的時間TN恢復為預設值(指標N的預設值為0,亦即時間TN的預設值為時間T0)。在操作510中,在將反射光罩700和另一半導體晶圓230分別與光罩靜電座306分離,且經過間隔時間T時,再次執行操作602、604、606、608、610和612。若執行操作612後,檢測裝置316判斷光罩靜電座306表面需要被清潔(如第6A、6B圖所示的”是”),則再次依序執行操作614、616、618,且在操作616中,當清潔裝置500吸附於光罩靜電座306且經過時間TN(例如為時間T0)時,將清潔裝置500與光罩靜電座306分離。
在一些實施例中,在執行半導體晶圓加工方法650的操作622後及再次執行操作602之前,可再次執行半導體晶圓加工方法650的操作612,利用檢測裝置316偵測且判斷光罩靜電座306表面是否需要清潔。若檢測裝置316判斷光罩靜電座306表面需要被清潔(如第6A、6B圖所示的”是”),則控制器312將操作506中的時間TN改為時間TN+1(亦即將指標N的數值加1)並且再次執行操作614、616、618。若執行半導體晶圓加工方法650的操作612,判斷光罩靜電座306表面不需要被清潔(如第6A、6B圖所示的”否”),則執行操作602。
依據一些實施例之半導體晶圓加工方法650具有 以下優點。半導體晶圓加工系統600可利用包括聚合物材料層220和光罩部分230的清潔裝置500,在光罩靜電座306吸附清潔裝置500時,利用清潔裝置500的聚合物材料層220黏附光罩靜電座306的電極308上的污染物309,且同時利用清潔裝置500的光罩部分230對半導體晶圓進行微影製程。上述半導體晶圓加工方法650在清潔半導體晶圓加工系統600的光罩靜電座306時不需將半導體晶圓加工系統600離線(off-line)停機且破壞真空腔室302的真空環境以清潔光罩靜電座306,因此不需耗費恢復真空環境的作業時間,可大為提升半導體製程的效率。
本揭露書之實施例提供一種半導體晶圓加工系統之清潔方法550、一種半導體晶圓加工方法650與一種半導體晶圓加工系統600。在一些實施例中,上述半導體晶圓加工系統之清潔方法550包括在一真空腔室302中,將一清潔裝置500(包括第1A、1B圖所示的清潔裝置500A、500B)放置於一光罩靜電座306上方。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法550包括透過上述光罩靜電座306將上述清潔裝置500之一聚合物材料層220吸附於上述光罩靜電座306。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法550包括當上述清潔裝置500吸附於上述光罩靜電座306且經過一第一時間TN時,將上述清潔裝置500與上述光罩靜電座306分離。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法550可應用於半導體晶圓加工系統600(第2圖),例如為極紫外光(EUV)微影系統。在一些實施例中,其可將與極紫外光(EUV)光罩(光罩部分230)整合的清潔裝置500吸附於半導體晶圓加工系統600的光罩靜電座306上,清潔裝置500的聚合物材料層220可黏附位於 光罩靜電座306的電極308上的污染物309(例如CrN、TaB等光罩基材微粒)。因此,當清潔裝置500與光罩靜電座306分離時,可同時將上述污染物309帶離上述光罩靜電座306的吸附面307,進而達成清潔光罩靜電座306的效果。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法550在清潔半導體晶圓加工系統600的光罩靜電座306時不需將半導體晶圓加工系統600離線(off-line)停機且破壞真空腔室302的真空環境以清潔光罩靜電座306,因此可大為節省清潔光罩靜電座306的時間,且可大為提升半導體製程的效率。
本揭露書之實施例提供一種半導體晶圓加工系統之清潔方法、一種半導體晶圓加工方法與一種半導體晶圓加工系統。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法包括在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方。透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之一聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座。當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過一第一時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法可應用於極紫外光微影系統。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法使用與極紫外光光罩整合的清潔裝置,在維持微影製程的真空環境下,利用光罩靜電座吸附清潔裝置。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法可使用清潔裝置的聚合物材料層黏附光罩靜電座電極上的污染物,且同時利用清潔裝置的光罩部分對半導體晶圓進行微影製程。可大為節省清潔光罩靜電座的時間,且可大為提升半導體製程的效率。
根據一些實施例,提供一種半導體晶圓加工系統 之清潔方法。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法包括在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法還包括透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之一聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法更包括當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過一第一時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。
在一些實施例中,上述半導體晶圓加工系統之清潔方法包括當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座之後,將一半導體晶圓放置於一晶圓座上方。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法還包括利用一射線源進行一微影製程,在進行上述微影製程期間上述射線源用以產生極紫外光線,以對上述半導體晶圓曝光。
在一些實施例中,上述半導體晶圓加工系統之清潔方法包括在將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離後,判斷上述光罩靜電座表面是否需要被清潔。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法還包括若上述光罩靜電座表面需要被清潔,則將上述清潔裝置放置於上述光罩靜電座上方,透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之上述聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座,以及當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過一第二時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。上述半導體晶圓加工系統之清潔方法更包括上述第二時間大於上述第一時間。
在一些實施例中,上述半導體晶圓加工系統之清 潔方法包括若上述光罩靜電座表面不需要被清潔,則在上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離且經過一間隔時間時,將上述清潔裝置放置於上述光罩靜電座上方,透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之上述聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座,以及當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過上述第一時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。
根據一些實施例,提供一種半導體晶圓加工方法。上述半導體晶圓加工方法包括在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方。上述半導體晶圓加工方法還包括透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之一聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座。上述半導體晶圓加工方法更包括當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座後,將一半導體晶圓放置於一晶圓座上方。上述半導體晶圓加工方法又包括對上述半導體晶圓進行一第一半導體製程。上述半導體晶圓加工方法再包括進行上述第一半導體製程之後,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離,且將上述半導體晶圓與上述晶圓座分離。
在一些實施例中,上述半導體晶圓加工方法包括在將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離後,判斷上述光罩靜電座表面是否需要被清潔。上述半導體晶圓加工方法還包括若上述光罩靜電座表面需要被清潔,則將上述清潔裝置放置於上述光罩靜電座上方,透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之上述聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座,以及當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過一第一時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。上述半導體晶圓加工方法更包括若上 述光罩靜電座表面不需要被清潔,則將一反射光罩吸附於上述光罩靜電座,且當上述反射光罩吸附於上述光罩靜電座後,將另一半導體晶圓放置於上述晶圓座,且對上述另一半導體晶圓進行一第二半導體製程,以及進行上述第二半導體製程之後,將上述反射光罩與上述光罩靜電座分離,且將上述另一半導體晶圓與上述晶圓座分離。
在一些實施例中,上述半導體晶圓加工方法包括在將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離後,判斷上述光罩靜電座表面是否需要被清潔。上述半導體晶圓加工方法還包括若上述光罩靜電座表面需要被清潔,則將上述清潔裝置放置於上述光罩靜電座上方,透過上述光罩靜電座將上述清潔裝置之上述聚合物材料層吸附於上述光罩靜電座,以及當上述清潔裝置吸附於上述光罩靜電座且經過一第二時間時,將上述清潔裝置與上述光罩靜電座分離。上述半導體晶圓加工方法更包括上述第二時間大於上述第一時間。
根據一些實施例,提供一種半導體晶圓加工系統。上述半導體晶圓加工系統包括一真空腔室、一第一清潔裝置、一光罩靜電座、一傳送裝置和一控制器。上述第一清潔裝置設置於上述真空腔室內。上述第一清潔裝置包括一第一基板、一反射結構、一保護層、一吸收層、一導電層和一第一聚合物材料層。上述第一基板的材質包括一低熱膨脹材料。上述反射結構設置於上述基板的一前側表面上方。上述保護層設置於上述反射結構上方。上述吸收層設置於上述保護層上方。上述導電層設置於上述基板的一後側表面上方。上述第一聚合物 材料層,設置於上述導電層上方。上述光罩靜電座設置於上述真空腔室內。上述傳送裝置設置於上述真空腔室內以選擇性地將上述第一清潔裝置放置於上述光罩靜電座上方。上述控制器設置於上述真空腔室內以控制上述光罩靜電座與上述傳送裝置。上述光罩靜電座透過靜電吸附上述第一清潔裝置。
在一些實施例中,上述半導體晶圓加工系統包括一極紫外光光源,設置於上述真空腔室內且用於進行一微影製程,在進行上述微影製程期間上述射線源用以產生極紫外光線,以對一半導體晶圓曝光。
在一些實施例中,上述半導體晶圓加工系統包括一第二清潔裝置,設置於上述真空腔室內。上述第二清潔裝置包括一第二基板、一第一金屬層、一第二金屬層、一第一金屬層、一第二金屬層和一第二聚合物材料層。上述第二基板的材質包括矽。上述第一金屬層和上述第二金屬層分別設置於上述第二基板的一前側表面上方和一後側表面上方。上述第一金屬層和上述第二金屬層分別設置於上述第一金屬層上方和上述第二金屬層上方。上述第二聚合物材料層,設置於上述基板的上述後側表面上方,且位於上述第二保護層上方。上述光罩靜電座透過靜電吸附上述第二清潔裝置。
前述內文概述了許多實施例的特徵,使本技術領域中具有通常知識者可以從各個方面更佳地了解本揭露。本技術領域中具有通常知識者應可理解,且可輕易地以本揭露為基礎來設計或修飾其他製程及結構,並以此達到相同的目的及/或達到與在此介紹的實施例等相同之優點。本技術領域中具有 通常知識者也應了解這些相等的結構並未背離本揭露的發明精神與範圍。在不背離本揭露的發明精神與範圍之前提下,可對本揭露進行各種改變、置換或修改。

Claims (9)

  1. 一種半導體晶圓加工系統之清潔方法,包括下列步驟:在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方;將該清潔裝置之一聚合物材料層吸附於該光罩靜電座;當該清潔裝置吸附於該光罩靜電座之後,將一半導體晶圓放置於一晶圓座上方;在該清潔裝置吸附於該光罩靜電座的情況下,利用一射線源進行一微影製程,在進行該微影製程期間該射線源用以產生極紫外光線,以對該半導體晶圓曝光;以及在該微影製程之後,且當該清潔裝置吸附於該光罩靜電座且經過一第一時間時,將該清潔裝置與該光罩靜電座分離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體晶圓加工系統之清潔方法,更包括:在將該清潔裝置與該光罩靜電座分離後,判斷該光罩靜電座表面是否需要被清潔;以及若該光罩靜電座表面需要被清潔,則將該清潔裝置放置於該光罩靜電座上方,透過該光罩靜電座將該清潔裝置之該聚合物材料層吸附於該光罩靜電座,以及當該清潔裝置吸附於該光罩靜電座且經過一第二時間時,將該清潔裝置與該光罩靜電座分離;其中,該第二時間大於該第一時間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之半導體晶圓加工系統之清潔方法,更包括:若該光罩靜電座表面不需要被清潔,則在該清潔裝置與該 光罩靜電座分離且經過一間隔時間時,將該清潔裝置放置於該光罩靜電座上方,透過該光罩靜電座將該清潔裝置之該聚合物材料層吸附於該光罩靜電座,以及當該清潔裝置吸附於該光罩靜電座且經過該第一時間時,將該清潔裝置與該光罩靜電座分離。
  4. 一種半導體晶圓加工方法,包括下列步驟:在一真空腔室中,將一清潔裝置放置於一光罩靜電座上方;透過該光罩靜電座將該清潔裝置之一聚合物材料層吸附於該光罩靜電座;當該清潔裝置吸附於該光罩靜電座後,將一半導體晶圓放置於一晶圓座上方;對該半導體晶圓進行一第一半導體製程;以及進行該第一半導體製程之後,將該清潔裝置與該光罩靜電座分離,且將該半導體晶圓與該晶圓座分離。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之半導體晶圓加工方法,更包括:在將該清潔裝置與該光罩靜電座分離後,判斷該光罩靜電座表面是否需要被清潔;若該光罩靜電座表面需要被清潔,則將該清潔裝置放置於該光罩靜電座上方,透過該光罩靜電座將該清潔裝置之該聚合物材料層吸附於該光罩靜電座,以及當該清潔裝置吸附於該光罩靜電座且經過一第一時間時,將該清潔裝置與該光罩靜電座分離;以及若該光罩靜電座表面不需要被清潔,則將一反射光罩吸附 於該光罩靜電座,且當該反射光罩吸附於該光罩靜電座後,將另一半導體晶圓放置於該晶圓座,且對該另一半導體晶圓進行一第二半導體製程,以及進行該第二半導體製程之後,將該反射光罩與該光罩靜電座分離,且將該另一半導體晶圓與該晶圓座分離。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之半導體晶圓加工方法,更包括:在將該清潔裝置與該光罩靜電座分離後,判斷該光罩靜電座表面是否需要被清潔;以及若該光罩靜電座表面需要被清潔,則將該清潔裝置放置於該光罩靜電座上方,透過該光罩靜電座將該清潔裝置之該聚合物材料層吸附於該光罩靜電座,以及當該清潔裝置吸附於該光罩靜電座且經過一第二時間時,將該清潔裝置與該光罩靜電座分離;其中,該第二時間大於該第一時間。
  7. 一種半導體晶圓加工系統,包括:一真空腔室;一第一清潔裝置,設置於該真空腔室內,且該第一清潔裝置包括:一第一基板,其中該第一基板的材質包括一低熱膨脹材料;一反射結構,設置於該基板的一前側表面上方;一保護層,設置於該反射結構上方;一吸收層,設置於該保護層上方,其中該第一清潔裝置具有一不透明區和一反射區,該吸收層位於該不透明區; 一導電層,設置於該基板的一後側表面上方;以及一第一聚合物材料層,設置於該導電層上方;一光罩靜電座,設置於該真空腔室內;一傳送裝置,設置於該真空腔室內以選擇性地將該第一清潔裝置放置於該光罩靜電座上方;以及一控制器,設置於該真空腔室內以控制該光罩靜電座與該傳送裝置;其中該光罩靜電座透過靜電吸附該第一清潔裝置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之半導體晶圓加工系統,更包括:一極紫外光光源,設置於該真空腔室內且用於進行一微影製程,在進行該微影製程期間該極紫外光光源用以產生極紫外光線,以對一半導體晶圓曝光。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之半導體晶圓加工系統,更包括:一第二清潔裝置,設置於該真空腔室內,且該第二清潔裝置包括:一第二基板,其中該第二基板的材質包括矽;一第一金屬層和一第二金屬層,分別設置於該第二基板的一前側表面上方和一後側表面上方;一第一保護層和一第二保護層,分別設置於該第一金屬層和該第二金屬層上方;以及一第二聚合物材料層,設置於該基板的該後側表面上方,且位於該第二保護層上方;其中該光罩靜電座透過靜電吸附該第二清潔裝置。
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