專利名稱：組裝薄膠膜于光掩模上的方法、設(shè)備及其組裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及組裝薄膠膜于光掩模上的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
薄膠膜或光掩模為一精密的玻璃板，其包含電路布局以供半導(dǎo)體工藝使用。如果 任何的塵埃或污染顆粒沾附于薄膠膜上，此薄膠膜可導(dǎo)致額外的部件于印刷電路上。薄膠 膜為薄且透明的材料，組裝于掩?；蚬庋谀?reticle)上方的特定距離。此距離需選定，使 得在聚焦晶片時，該薄膠膜上的任何塵?；蝾w粒會落于焦點之外。因此，任何落于薄膠膜表 面的外來顆粒都不會投影在晶片上，且不會導(dǎo)致于印刷缺陷。 即便是使用薄膠膜，仍有其他的因素會導(dǎo)致印刷缺陷。其中的一問題為光掩模模 糊污染物的生成。眾所周知的是，光掩模模糊污染物的生成導(dǎo)因化學(xué)物質(zhì)，S0X和NHX (如S02 和NH》，在光掩模的制作過程中形成，且與濕氣反應(yīng)所致。這些化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)源于從用于制作 光掩模的材料表面的脫附氣體，濕式化學(xué)物質(zhì)包括硫酸和雙氧水，和/或源自處理光掩模 的雜質(zhì)。當(dāng)這些化學(xué)物質(zhì)和濕氣共存時，且曝露于紫外(UV)光(例如用于曝光圖案晶片上 的光線)，因而生成硫酸銨晶體，進(jìn)而導(dǎo)致光掩模模糊污染物生成。因此，每當(dāng)光掩模曝露于 深紫外(DUV)光便增加造成光掩模模糊的晶體成長，進(jìn)而導(dǎo)致光掩模壽命縮短。
為了延遲或避免形成光掩模模糊，晶片代工廠將光掩模儲存于受控制的環(huán)境(如 儲存于惰性氣體的環(huán)境中)，并且采用"凈化"程序以移除污染物。此凈化程序通常是將該 光掩模置于氮氣或極度潔凈干空氣(extreme clean dryair，簡稱XCDA)環(huán)境中。于上述兩 環(huán)境中，都可自光掩模移除濕氣和氨反應(yīng)物，以避免形成光掩模模糊。例如，可于使用光掩 模于掃描曝光機(jī)之前或之后立即實施凈化程序。 美國專利UA 6，593，034中公開一種薄膠膜框架，其包括兩個氣體通導(dǎo)開口。該 薄膠膜框架采用以將該光掩模與該薄膠膜之間空間的空氣，取代以惰性氣體，例如氮氣、氦
氣、氬氣或等性質(zhì)的氣體。該薄膠膜框架具有一對開口，以供通入惰性氣體于上述空間中， 或?qū)怏w自上述空間中抽離。該開口具有過濾件，其可避免大的顆粒滲透。此配置可消除 在安裝薄膠膜時造成模糊，然而光掩模模糊仍會在后續(xù)的使用過程中生成。
有鑒于此，業(yè)界亟需一種有效避免光掩模模糊方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，于本發(fā)明諸實施例中，一種組 裝薄膠膜于光掩模上的方法，包括以一真空紫外光照射一光掩模于一氣氛的極度潔凈干 空氣或一惰性氣體；以及當(dāng)光掩模于該氣氛的極度潔凈干空氣或該惰性氣體的環(huán)境且曝露 在真空紫外光中，組裝一薄膠膜于該光掩模上。 于本發(fā)明諸實施例中，一種組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備，包括一腔體，具有至 少一端口，以將該腔體填充一氣氛的極度潔凈干空氣或一惰性氣體；一薄膠膜組裝器于該 腔體中；一真空紫外光源，當(dāng)該腔體填充該極度潔凈干空氣或該惰性氣體時，用以照射一光掩模固定于該薄膠膜組裝器。 于本發(fā)明諸實施例中，一種組裝薄膠膜于光掩模上的組裝體，包括一光掩模；一薄膠膜框架密封地貼附于該光掩模；以及一薄膠膜接合至該薄膠膜框架，形成一密封的圍
圈由該光掩模、該薄膠膜框架和該薄膠膜黏結(jié)，該密封的圍圈內(nèi)填充以一惰性氣體，其中該組裝體的形成方式包括以真空紫外光照射該光掩模于一氣氛的極度潔凈干空氣或惰性氣體；及在該氣氛的極度潔凈干空氣或惰性氣體環(huán)境中，密封該光掩模、該薄膠膜框架和該薄膠膜于一體。 本發(fā)明可降低或消除光掩模模糊，并且可降低晶片低良率的風(fēng)險。光掩模在模糊污染物產(chǎn)生之前的耐久性也得以延長。由于可降低或消除光掩模模糊，因此也節(jié)省工藝時間，也避免頻繁地光掩模重工(例如薄膠膜重組、再清洗、缺陷檢測、關(guān)鍵維度(CD)測量)的需求，因此可降低工藝費用。 為使本發(fā)明能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1和圖2為顯示組裝一薄膠膜于一光掩模上的工藝示意 圖3為組裝薄膠膜于光掩模上的另一設(shè)備的結(jié)構(gòu)配置示意圖； 圖4為顯示組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備的結(jié)構(gòu)配置示意圖，其結(jié)構(gòu)基本上相似于圖3所顯示的結(jié)構(gòu)；以及 圖5為顯示將一薄膠膜組裝于光掩模上的制造方法的流程示意圖。
上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下 11 光掩模； 12 薄膠膜； 13 薄膠膜框； 14 黏結(jié)劑； 15 真空紫外(VUV)光； 16 月空亍本； 17 極度潔凈干空氣(XCDA)或惰性氣體； 18、 19 端口 (port); 20 空氣； 21 空間； 100、200 薄膠膜組裝器； 101 控制器； 103 基體； 105、205 薄膠膜固定座； 107 光掩模固定座； 110 、210 組裝設(shè)備； 111 光掩模； 112 薄膠膜； 113 薄膠膜框；
115、215 VUV光源； 116 腔體； 117 極度潔凈干空氣(XCDA)或惰性氣體； H8、119 端口 (port); 120 空氣； 500-510 工藝步驟。
具體實施例方式以下以各實施例詳細(xì)說明并伴隨著

的范例，作為本發(fā)明的參考依據(jù)。在
附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的標(biāo)記。且在附圖中，實施例的形狀
或是厚度可擴(kuò)大，并以簡化或是方便標(biāo)示。再者，附圖中各元件的部分將以分別描述說明，
值得注意的是，圖中未示出或描述的元件，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式，另
外，特定的實施例僅為揭示本發(fā)明使用的特定方式，其并非用以限定本發(fā)明。 圖1和圖2為顯示組裝一薄膠膜12于一光掩模11上的工藝示意圖，其中圖1顯
示該薄膠膜12和薄膠膜框13位于光掩模11的上方，以準(zhǔn)備將薄膠膜框13結(jié)合至該光掩
模11。圖2顯示該光掩模11、該薄膠膜框13和薄膠膜12已結(jié)合成一體。 上述方法包括在一氣氛的極度潔凈干空氣(XCDA)或惰性氣體17環(huán)境下，以真空
紫外(VUV)光15照射該光掩模11，并且當(dāng)光掩模11于該氣氛的極度潔凈干空氣(XCDA)或
惰性氣體17的環(huán)境且曝露在真空紫外光中，組裝一薄膠膜12于該光掩模11上。 該光掩模11可由適當(dāng)?shù)耐该鞑牧现瞥?，例如玻璃、石英或C&，在其上方形成不透
明材料例如鉻的圖案。若該光掩模為相轉(zhuǎn)移光掩模(phase-shiftinglayer)，則在鉻層的下
方提供一相轉(zhuǎn)移層。在一些實施例中，該相轉(zhuǎn)移層可包括任一組成，擇自過渡金屬元素、鑭
系元素及其任意組合。例如包括Mo、 Zr、 Ta、 Cr、和Hf。在一范例中，上述含金屬層是由以
下材料之一構(gòu)成，MoSi、MoSiON或Cr。 上述薄膠膜12可為多種型式之一，例如由位于美國加州S皿nyvale的MicroLithography, Inc. (MLI)公司所販?zhǔn)鄣腇ilm 703深紫夕卜(DUV)光型膠膜，其對于193nm、248nm、和365nm波長的光具有高的穿透率。也可使用其他的薄膠膜，包括硝化纖維素(nitrocellulose)、氟碳樹月旨(f luororesin)、由日本東京Asahi Glass Co. ， Ltd.公司制造的"CYT0P"樹脂、由日本東京DuPontKabushiki Kaisha公司制造的"FL0N AF"樹脂、塑膠樹脂、合成石英玻璃及同性質(zhì)之物，但不限定于上述材料。上述薄膠膜可形成的厚度范圍約為2 ii m至5 ii m厚，然而上述厚度范圍僅供舉例說明，也可以使用其他的厚度實施。
—薄膠膜框13可組裝于該光掩模11和該薄膠膜12之間。該薄膠膜框可由各種不同的剛性材料制成，例如鋁或塑膠。該薄膠膜框13可以是圓形框或矩形框，其具有適當(dāng)?shù)暮穸确秶蟮纸橛?mm(l/4英寸)至llmm(7/16英寸)。此外，也可使用其他適當(dāng)?shù)暮穸纫蕴峁﹦傂约熬S持該薄膠膜12頂表面(離光掩模11較遠(yuǎn)的表面)與該光掩模之間隔著適當(dāng)?shù)木嚯x，使得在進(jìn)行掃描步驟時，該薄膠膜12上的顆粒不至造成晶片上圖案的缺陷。該薄膠膜12被拉直延伸以隔絕顆粒，并以一黏結(jié)劑貼附于該薄膠膜框13，該黏結(jié)劑例如是1 P m厚的氟碳樹月旨(fluorocarbon resin)。 使用一適合的黏結(jié)劑14貼附該薄膠膜框13至該光掩模11。例如，該黏結(jié)劑14可以是壓力感應(yīng)性黏結(jié)劑。 該光掩模11和該薄膠膜12/框13組合體于一圍圈物或一腔體16中接合。于部分的實施例中，該圍圈物16為可密封式的。該腔體16具有至少一端口 (port)18，即可選擇性地具有一第二端口 19。在一實施例中，該腔體16具有單一端口 18，該單一端口 19宣用于抽離該腔體16的氣體，使其具有真空態(tài)，然后再將該腔體16中填入一所欲的氣氛17(例如一極度潔凈干空氣(XCDA)或一惰性氣體，如氮氣、氦氣、氬氣、或同性質(zhì)的氣體)。在其他的實施例中，該腔體16具有雙端口 18和19，一出氣端口 19用以從腔體16中抽離空氣20，以及一進(jìn)氣端口 18用以填充所欲的氣氛17(例如一惰性氣體，如氮氣)于該腔體16中。該XCDA氣體或惰性氣體可提供維持一段時間，以置換任何殘留氧氣、濕氣、和任何不想要的組成物。該雙端口 18和19可具有適合的氣閥，且可通過手動的或自動的控制。
提供一真空紫外(VUV)光源15于該腔體16中。該光波可由一 ArF準(zhǔn)分子激光(excimer laser)提供，具193nm波長，或者由一 Xe準(zhǔn)分子激光提供，具172nm波長。
于一較佳的組合方法中，在薄膠膜組合過程中，位于該光掩模11、該薄膠膜12及薄膠膜框13之間的空間21中的不想要的化學(xué)污染物會曝露于VUV光下，且以XCDA氣體凈化或以惰性氣體，如純氮氣、氦氣或氬氣凈化。在該腔體16中組合該光掩模11、該薄膠膜12及薄膠膜框13的步驟之后，通過出氣端口 19將該腔體16抽真空，接著以XCDA氣體或惰性氣體17沖凈一段足夠的時間，使得該腔體16中所有的空氣都被置換。當(dāng)該腔體16被XCDA氣體或惰性氣體17沖凈的步驟之前或同時，將VUV光源15啟動。因此，在該薄膠膜框13貼合至光掩模11的步驟之前、同時或者之后，該位于該光掩模11和該薄膠膜12之間的氣體17被該VUV光源15所發(fā)出的光線照射。通過此方式，可將造成"光掩模模糊成長"的來源消除。 在上述接合步驟之前、同時、或之后，可將位于腔體中XCDA氣體或惰性氣體17壓縮化，使得密封該薄膠膜框13至該光掩模ll，產(chǎn)生一壓縮化的圍圈體21，填充XCDA氣體或惰性氣體17。通過將位于在該光掩模11和該薄膠膜12之間圍圈的氣體壓縮化，引此可避面后續(xù)的氣壓的空氣或化學(xué)物蒸氣進(jìn)入空間21。位于該光掩模11和該薄膠膜框13之間的該黏結(jié)劑14形成一第一密封件，且接合該薄膠膜12和薄膠膜框13的黏結(jié)劑形成一第二密封件，以避免空氣或化學(xué)物進(jìn)入空間21，且避免XCDA氣體或惰性氣體17自空間21溢出。
在部分的實施例中，一自動的薄膠膜組裝器設(shè)置于該腔體16中。該薄膠膜組裝器可以是由位于美國加州Sunnyvale的Micro Lithogr即hy， Inc. (MLI)公司所提供的8000系列的薄膠膜組裝器，然而也可使用其他薄膠膜組裝器。例如，可使用公開于美國專利US4， 637， 713 (Shulenberger等人)、US 5， 311， 250 (Suzuki等人)、US 6， 619， 359 (Ballard等人)等文獻(xiàn)中的薄膠膜組裝器。該薄膠膜組裝器可手動地或自動地控制。手動地控制可通過在腔體16中提供一額外的端口 (未圖示)實施。自動地控制薄膠膜組裝器可通過一板上的電池(on-board battery)提供電力，或者通過該腔體16內(nèi)的電源端(未圖示)提供電力。上述設(shè)備可通過一計時器操作，或可通過有線或無線的接口操作。
上述薄膠膜組裝器可應(yīng)用于組裝一單一薄膠膜于該光掩模的一面上，或者組裝一對薄膠膜于該光掩模的兩面上。 圖2顯示一完成的產(chǎn)物，包括一光掩模11、一薄膠膜框13密封地貼附于該光掩模11上，一薄膠膜12接合至該薄膠膜框13。形成一密封的圍圈體21，且由光掩模11、薄膠膜框13和薄膠膜12鍵結(jié)。上述密封的圍圈體21中填充一惰性氣體17。該組合體形成過程 通過以真空紫外光(例如波長為193nm或172nm的光線)照射光掩模11于極度潔凈干空 氣(XCDA)或惰性氣體17氣氛中，以及封合該光掩模11、該薄膠膜框13和該薄膠膜12成一 體于XCDA或惰性氣體17氣氛中。 圖3為組裝薄膠膜112于光掩模111上的另一設(shè)備110的結(jié)構(gòu)配置示意圖。圖3 的薄膠膜組裝器為公開于美國專利US 5， 311， 250的一種型式，在此僅舉例供說明本發(fā)明 實施例，也可使用其他型式的薄膠膜組裝器實施。于圖3中的薄膠膜組裝器100能夠組裝 薄膠膜112于光掩模111的兩面上，然而也可使用其他各種不同型式的薄膠膜組裝器。
上述設(shè)備110包括一可密封式的腔體116，其具有至少一端口 (port)118、119，以 填充極度潔凈干空氣(XCDA)或惰性氣體117于該可密封腔體116中。當(dāng)該腔體116中填 充極度潔凈干空氣(XCDA)或惰性氣體117時，提供一真空紫外光(VUV)光源115照射一光 掩模lll，此光掩模111固定于薄膠膜組裝器100的光掩模固定座107。
上述VUV光源115是設(shè)置于光掩模111的上方，具有一傾斜角，使其得以照射該光 掩模111兩面上的薄膠膜112。此光源提供光線，具有波長為172nm或193nm。例如，該光 源115可以是Xe準(zhǔn)分子激光(excimer laser)。 上述腔體116具有一第一端口 118供填充極度潔凈干空氣(XCDA)或惰性氣體117 于該可密封腔體116中，以及一第二端口 119以供從該可密封腔體116抽離空氣120及污 染物?？删S持一穩(wěn)定的XCDA或惰性氣體117氣體流入，以持續(xù)地從該光掩模111排除任何 殘留的污染物。 該薄膠膜組裝器100具有一控制器101，以及具有可自動化操作的能力，可受控制 器101內(nèi)部的計時器控制，或者以有線或無線通信連結(jié)至一處理器(未圖示)。例如，可通 過一基體103上的連線(未圖示)供電力至該薄膠膜組裝器，或者由電池(未圖示)提供。
在圖3中的范例中，該VUV光源115設(shè)置于光掩模111的上方，具一傾斜角，使其 得以照射該光掩模111兩面上的薄膠膜112。在其他實施例中，該光源115可埋入于該薄膠 膜固定座105之一或兩個中，以照射該光掩模于整個薄膠膜組裝過程中。
圖4為顯示組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備210的結(jié)構(gòu)配置示意圖，其結(jié)構(gòu)基本上 相似于圖3所顯示的結(jié)構(gòu)。不同之處在于，光源215設(shè)置于該薄膠膜固定座105之一的該 薄膠膜組裝器200內(nèi)。當(dāng)允許VUV光線穿透至該光掩模111上時，該光源215可設(shè)置于一 透明板的前方，提供一剛性的、平坦的、滑順的、透明的表面，以接合該光掩模固定座107。
圖5為顯示將一薄膠膜組裝于光掩模上的制造方法的流程示意圖。
于步驟500中，將一薄膠膜112組裝于一薄膠膜框上113。 于步驟502中，該光掩模111和薄膠膜112設(shè)置于該腔體116中的薄膠膜組裝器 內(nèi)。此腔體為封閉的。 于步驟504中，將空氣120從腔體116中抽離。 于步驟506中，以加壓的XCDA氣體或惰性氣體117沖凈該腔體116。于整個組裝 的程序中，持續(xù)地通入氣流117。 于步驟508中，以VUV光線照射該光掩模111。 于步驟510中，當(dāng)光源持續(xù)地提供VUV光線時及惰性氣體于受壓力狀態(tài)下持續(xù)地 通入腔體中時，將該薄膠膜112組裝于該光掩模111上。位于該光掩模111與該薄膠膜框113之間的黏結(jié)劑，以及位于該薄膠膜框113與該薄膠膜112之間的黏結(jié)劑構(gòu)成密封件，以保存惰性氣體于該光掩模111、薄膠膜112與薄膠膜框113之間。 通過采用圖5中所公開的方法，可降低或消除光掩模模糊，并且可降低晶片低良率的風(fēng)險。光掩模在模糊污染物產(chǎn)生之前的耐久性也得以延長。由于可降低或消除光掩模模糊，因此也節(jié)省工藝時間，也避免頻繁地光掩模重工(例如薄膠膜重組、再清洗、缺陷檢測、關(guān)鍵維度(CD)測量)的需求。因此可降低工藝費用。 本發(fā)明雖以各種實施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種組裝薄膠膜于光掩模上的方法，包括以一真空紫外光照射一光掩模于一氣氛的極度潔凈干空氣或一惰性氣體；以及當(dāng)光掩模于該氣氛的極度潔凈干空氣或惰性氣體的環(huán)境中且曝露在真空紫外光中，組裝一薄膠膜于該光掩模上。
2. 如權(quán)利要求1所述的組裝薄膠膜于光掩模上的方法，其中該氣氛為被壓縮的。
3. 如權(quán)利要求1項所述的組裝薄膠膜于光掩模上的方法，還包括密封該薄膠膜于該光 掩模上，以避免污染物進(jìn)入或該極度潔凈干空氣或惰性氣體逸出。
4. 如權(quán)利要求1所述的組裝薄膠膜于光掩模上的方法，其中上述照射步驟包括使用一 準(zhǔn)分子激光。
5. —種組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備，包括一腔體，具有至少一端口，以將該腔體填充一氣氛的極度潔凈干空氣或一惰性氣體； 一薄膠膜組裝器于該腔體中；一真空紫外光源，當(dāng)該腔體填充該極度潔凈干空氣或該惰性氣體時，用以照射一光掩 模固定于該薄膠膜組裝器。
6. 如權(quán)利要求5所述的組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備，其中該光源為一氖準(zhǔn)分子激光。
7. 如權(quán)利要求5所述的組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備，其中該腔體具有至少一端口 ， 供該可密封的腔體填充予該極度潔凈干空氣或該惰性氣體。
8. 如權(quán)利要求5所述的組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備，其中當(dāng)該光掩模固定于該薄膠 膜組裝器時，該光源設(shè)置以提供一傾斜角度的光線相對于該光掩模。
9. 如權(quán)利要求5所述的組裝薄膠膜于光掩模上的設(shè)備，其中 該光源為一氖準(zhǔn)分子激光，其提供一光波，其波長為172nm ;該腔體具有一第一端口 ，供該腔體填充予該極度潔凈干空氣或該惰性氣體，及第二端 口，供該腔體抽真空；該光源設(shè)置以提供一傾斜角度的光線相對于該光掩模，當(dāng)該光掩模固定于該薄膠膜組 裝器時；以及該薄膠膜組裝器具有自動化操作的能力。
10. —種組裝薄膠膜于光掩模上的組裝體，包括 一光掩模；一薄膠膜框架密封地貼附于該光掩模；以及一薄膠膜接合至該薄膠膜框架，形成一密封的圍圈由該光掩模、該薄膠膜框架和該薄 膠膜黏結(jié)，該密封的圍圈內(nèi)填充以一惰性氣體； 其中該組裝體的形成方式包括以一真空紫外光照射該光掩模于一氣氛的極度潔凈干空氣或該惰性氣體；及 在該氣氛的極度潔凈干空氣或惰性氣體環(huán)境中，密封該光掩模、該薄膠膜框架和該薄 膠膜于一體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組裝薄膠膜于光掩模上的方法、設(shè)備及其組裝體。在該設(shè)備中，一腔體具有至少一端口，以將該腔體填充一氣氛的極度潔凈干空氣(XCDA)或一惰性氣體。一薄膠膜組裝器設(shè)置于該腔體中。一真空紫外光(VUV)光源，當(dāng)該腔體填充該極度潔凈干空氣或該惰性氣體時，用以照射一光掩模固定于該薄膠膜組裝器。在該方法中，以真空紫外光照射光掩模于一氣氛的極度潔凈干空氣或惰性氣體，以及當(dāng)光掩模于該氣氛的極度潔凈干空氣或惰性氣體的環(huán)境且曝露在真空紫外光中，組裝一薄膠膜于該光掩模上。本發(fā)明可降低或消除光掩模模糊，并且可降低晶片低良率的風(fēng)險。光掩模在模糊污染物產(chǎn)生之前的耐久性也得以延長，還可降低工藝費用。
文檔編號G03F9/00GK101788770SQ20101000142
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月26日
發(fā)明者何銘濤, 林錦鴻, 陳志成 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司