本發(fā)明涉及本導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體的，涉及用于防止霧度的掩模表膜指示物。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體技術(shù)中，掩模(光掩?；蚬庹?用預(yù)先設(shè)計的集成電路(IC)圖案形成。掩模用于在光刻制程中將那些預(yù)先設(shè)計的IC圖案傳送到半導(dǎo)體晶片。掩模上的任何缺陷將傳送到半導(dǎo)體晶片且致使產(chǎn)量問題和質(zhì)量擔(dān)憂。另外，粒子污染為掩模缺陷的來源。

粒子污染的一種類型為掩模霧度，其可在掩模制造、處理或光刻制程期間引入。舉例來說，化學(xué)物質(zhì)(例如SO₂和/或NH₃)可在掩模制造過程期間排氣。盡管有一些清除程序，但在光刻曝光過程(例如，深紫外線(DUV)曝光過程)期間這些化學(xué)物質(zhì)持續(xù)存在于掩模的表面。DUV曝光過程產(chǎn)生促進(jìn)這些化學(xué)物質(zhì)與大氣氣體的反應(yīng)以產(chǎn)生硫酸銨納米結(jié)晶，致使掩模霧度的高能光子。

掩模霧度可致使晶片上的印刷錯誤。因此，需要防止掩模霧度形成于掩模上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明一實施例的在半導(dǎo)體制造中的設(shè)備包括：掩模；表膜框架，其具有底側(cè)和頂側(cè)，其中底側(cè)附著到掩模；以及表膜薄膜，其覆蓋表膜框架的頂側(cè)，其中掩模、表膜框架和表膜薄膜形成掩模組合件，且其中表膜框架包含在其內(nèi)表面上的涂層且涂層經(jīng)配置以監(jiān)測掩模組合件內(nèi)部的環(huán)境變化。

根據(jù)本發(fā)明另一實施例的在半導(dǎo)體制造中的設(shè)備，其中環(huán)境變化為增大的濕度；涂層經(jīng)配置以響應(yīng)于掩模組合件內(nèi)部不同等級的濕度而顯示不同色彩；涂層包含鈷(II)氯化物和銅(II)氯化物中的一者；環(huán)境變化為增大的化學(xué)離子密度；涂層經(jīng)配置以響應(yīng)于掩模組合件內(nèi)部不同等級的化學(xué)離子密度而顯示不同色彩；涂層包含以下各者中的一者：酚酞、溴百里酚藍(lán)、甲基紅、百里酚藍(lán)、石蕊和過渡金屬離子；涂層包含第一與第二部分，第一部分經(jīng)配置以監(jiān)測增大的濕度，且第二部分經(jīng)配置以監(jiān)測增大的化學(xué)離子密度。

本發(fā)明的另一實施例還提供一種方法，其包括以下步驟：接收具有集成電路IC設(shè) 計布局的掩模；接收具有頂側(cè)和底側(cè)的表膜框架；在表膜框架的內(nèi)表面上形成指示物；在表膜框架的頂側(cè)上附著表膜薄膜；以及將掩模附著到表膜框架的底側(cè)，其中表膜薄膜、表膜框架和掩模形成掩模組合件，且其中指示物經(jīng)配置以檢測掩模組合件內(nèi)部不同等級的濕度或化學(xué)離子密度。

根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的方法，其包括：接收掩模、表膜框架和表膜薄膜；用第一材料涂布表膜框架的內(nèi)表面以形成指示物；以及接合掩模、表膜框架和表膜薄膜，由此形成掩模組合件，其中指示物可操作以通過響應(yīng)于掩模組合件內(nèi)部不同等級的濕度而顯示不同色彩來檢測掩模組合件內(nèi)部不同等級的濕度。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，從以下詳細(xì)描述最好地理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)本行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種特征并不按比例繪制。事實上，為了論述清楚起見，可任意增大或減小各種特征的尺寸。

圖1為在一或多個實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的光刻設(shè)備的示意圖。

圖2和3說明在一或多個實施例中根據(jù)本發(fā)明的各方面構(gòu)造的掩模組合件。

圖4為根據(jù)一或多個實施例待實施于圖1的光刻設(shè)備中的方法的流程圖。

具體實施方式

以下揭示內(nèi)容提供用于實施所提供的標(biāo)的物的不同特征的許多不同實施例或?qū)嵗Ｏ挛拿枋鼋M件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅為實例且并不希望為限制性的。另外，本發(fā)明可以在各種實例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字母。此重復(fù)是出于簡化和清楚的目的且本身并不指示所論述的各種實施例及/或配置之間的關(guān)系。此外，以下說明書中在第二過程之前的第一過程的表現(xiàn)可包含在第一過程之后即刻執(zhí)行第二過程的實施例，且還可包含可在第一和第二過程之間執(zhí)行額外過程的實施例。為簡單和清楚起見，各種特征可按不同比例任意拉伸。此外，在以下描述中，在第二特征上方或在第二特征上的第一特征的形成可包含第一特征與第二特征直接接觸地形成的實施例，且還可包含額外特征可形成于第一特征與第二特征之間從而使得第一特征與第二特征可以不直接接觸的實施例。

另外，例如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…上方”、“上部”及類似者的空間相關(guān)術(shù)語本文中為了易于描述而使用，以描述如圖式中所說明的一個元件或特征與 另一元件或特征的關(guān)系。除圖式中所描繪的定向以外，空間相對術(shù)語意圖涵蓋在使用或操作中的裝置的不同定向。舉例來說，如果圖式中的裝置翻轉(zhuǎn)，那么描述為在其他器件或特征“下方”或“之下”的元件將定向在其他元件或特征“上方”。因此，例示性術(shù)語“在…下方”可涵蓋在上方及在下方兩種定向。設(shè)備可以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它定向)，且本文中所使用的空間上相對描述詞同樣可相應(yīng)地進(jìn)行解釋。

如上文所論述，需要消除掩模表面上的粒子污染，例如掩模霧度。減少粒子污染的一個方法為使用光學(xué)表膜(或表膜)以密封掩模。表膜包含安裝于附著到掩模表面的表膜框架上的透明的表膜薄膜。受到污染的粒子掉落到表膜薄膜上而非掩模的表面上。歸因于不同的聚焦深度(DOF)，表膜的表面上的粒子位于照明光的焦平面外部并且因此并不干擾投影的掩模圖案。然而，即使是表膜，一些環(huán)境氣體仍可進(jìn)入到表膜中(例如經(jīng)由表膜框架中的一些通氣孔)或可滯留在表膜內(nèi)部。因此，即使使用表膜并非完全防止霧度形成。

本發(fā)明通常涉及監(jiān)測在光刻曝光過程期間和/或在光刻曝光過程之后薄膜化的掩模(或表膜掩模組合件或掩模組合件)內(nèi)部的環(huán)境。本發(fā)明的目標(biāo)是給出掩模霧度將形成于掩模表面上的一或多個視覺指示。此種指示之后，掩?？蓮谋砟ぱ谀＝M合件去除且送于清潔。此防止掩模表面被大量掩模霧度污染，其將致使增加的產(chǎn)率損失且將變得難以從掩模表面去除。因此，本發(fā)明提供節(jié)省總體操作成本的益處。

圖1說明可得益于本發(fā)明的各種方面的光刻系統(tǒng)(或曝光設(shè)備)100的示意圖。參考圖1，共同地描述光刻系統(tǒng)100和利用同一光刻系統(tǒng)100的方法。光刻系統(tǒng)100包含曝光源(或輻射源)101、光學(xué)子系統(tǒng)103、經(jīng)配置和設(shè)計以固定掩模組合件110的掩模平臺108和經(jīng)設(shè)計以固定晶片114的晶片平臺112。光刻系統(tǒng)100經(jīng)設(shè)計以合適的模式(例如,步進(jìn)掃描模式)執(zhí)行光刻曝光過程。

曝光源101提供輻射能量102。曝光源101可為任何合適的光源，例如紫外線(UV)光。在各種實例中，曝光源101可包含光源，例如UV源、深UV(DUV)源、極UV(EUV)源和X射線源。舉例來說，曝光源101可為具有436nm(G線)或365nm(I線)波長的汞燈；具有248nm波長的氟化氰(KrF)準(zhǔn)分子激光；具有193nm波長的氟化氬(ArF)準(zhǔn)分子激光；具有157nm波長的氟(F₂)準(zhǔn)分子激光；或具有所要波長(例如，下文大約100nm)的其它光源。在另一實例中，光源為具有大約13.5nm或13.5nm以下的波長的EUV源。

光學(xué)子系統(tǒng)103接收來自曝光源101的輻射能量102，通過掩模組合件110的影像調(diào)節(jié)輻射能量102，且將輻射能量102導(dǎo)入到晶片114上涂布的抗蝕劑層。光學(xué)子系統(tǒng)103可經(jīng)設(shè)計以具有折射或反射機(jī)構(gòu)，取決于輻射能量102的類型。舉例來說，當(dāng)輻射 能量102為DUV射線時，使用透鏡的折射機(jī)構(gòu)為合適的；而當(dāng)輻射能量102為EUV射線時，使用反射鏡的反射機(jī)構(gòu)為合適的。

在本實例中，光學(xué)子系統(tǒng)103包含照明單元(例如，聚光器)104。照明單元104可包含單個透鏡或具有多個透鏡和/或其他透鏡組件的透鏡模塊。舉例來說，照明單元104可包含經(jīng)設(shè)計以輔助將輻射能量102從曝光源101導(dǎo)入到掩模組合件110上的微透鏡陣列、遮蔽掩模和/或其他結(jié)構(gòu)。

在本實例中，光學(xué)子系統(tǒng)103包含投影單元106。投影單元106可具有經(jīng)配置以將恰當(dāng)照明提供到晶片114上的抗蝕劑層的單個透鏡元件或多個透鏡元件。光學(xué)子系統(tǒng)103可進(jìn)一步包含額外組件(例如入射光瞳和出射光瞳)以形成晶片114上掩模組合件110的影像。在另一實施例中，光學(xué)子系統(tǒng)103可替代地包含各種鏡像組件以提供成像的反射機(jī)構(gòu)。

在一實施例中，掩模平臺108經(jīng)配置和設(shè)計以通過夾鉗機(jī)構(gòu)(例如，真空夾盤或電子夾盤)固定掩模組合件110。掩模平臺108進(jìn)一步經(jīng)設(shè)計以為可操作的以移動來用于各種動作，例如掃描。在光刻曝光過程(或曝光過程)期間，掩模組合件110固定在掩模平臺108上且經(jīng)安置使得其上所定義的集成電路圖案成像在晶片114上涂布的抗蝕劑層上。在一實施例中，掩模組合件110包含透明襯底和經(jīng)圖案化以具有一個或多個開口的吸收層，經(jīng)由所述開口輻射能量102可行進(jìn)而無需被吸收層吸收。

在輻射能量102為EUV能量的另一實施例中，掩模組合件110包含涂布有多個膜以提供反射機(jī)構(gòu)的襯底。舉例來說，掩模組合件110包含沉積在襯底上的數(shù)十個硅和鉬的交替層以充當(dāng)使EUV光的反射最大化的布拉格反射器。掩模組合件110進(jìn)一步包含經(jīng)圖案化以定義集成電路的布局圖案的吸收層，例如鉭氮化硼膜。

晶片平臺112經(jīng)設(shè)計以固定晶片114。晶片平臺112進(jìn)一步經(jīng)設(shè)計以提供各種運動，例如過渡運動和旋轉(zhuǎn)運動。在一實施例中，晶片114包含半導(dǎo)體襯底，其具有基本的半導(dǎo)體(例如，晶體硅、多晶硅、非晶硅、鍺和金剛石)；復(fù)合半導(dǎo)體(例如，碳化硅和砷化鎵)；合金型半導(dǎo)體(例如，SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs和GaInP)；或其組合。晶片114涂布有電阻性的抗蝕劑層以蝕刻和/或離子注入輻射能量102且對輻射能量102敏感。

晶片114包含具有其中所定義的用于一或多個裸片的集成電路的多個場。在光刻曝光過程期間，晶片114一次曝光一個場。舉例來說，光刻系統(tǒng)100掃描掩模組合件110中定義的IC圖案且將其傳送到一個場，接著傳送到下一場且重復(fù)掃描直到晶片114中的場耗盡。每一場包含一或多個電路管芯和邊界區(qū)域處的框架區(qū)域。在光刻曝光過程應(yīng)用于晶片114上涂布的抗蝕劑層之后，抗蝕劑層通過發(fā)展中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)一步發(fā)展以形 成具有用于隨后的半導(dǎo)體加工(例如，蝕刻或離子注入)的各種開口的經(jīng)圖案化的抗蝕劑層。

在一實施例中，光刻系統(tǒng)100經(jīng)設(shè)計以用于浸沒式光刻。投影單元106與晶片平臺112之間的空間中充滿浸漬液體(例如水)使得光學(xué)折射率提高且光刻曝光過程的光學(xué)分辨率增強(qiáng)。在此實施例中，光刻系統(tǒng)100可包含經(jīng)設(shè)計和配置以提供、固定且耗盡浸漬液體的各種組件。

在光刻曝光過程期間，霧度可形成在掩模組合件110的表面上，其又致使晶片114上的印刷錯誤。盡管掩模霧度形成的準(zhǔn)確的機(jī)制仍有待研究，但本發(fā)明的諸位發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)潮濕可為導(dǎo)致掩模霧度的根源中的一者。舉例來說，來自掩模制造和/或清潔過程的化學(xué)殘留物(例如，C_m-O_n-H_o、氨(NH₃)、胺、SO₄^2-、MoSi₂和/或MoO_x)與大氣氣體(例如，H₂O、C_x-H_y和SO_x)反應(yīng)，由此形成霧度。假設(shè)一些化學(xué)反應(yīng)如下：

借助于通過較短曝光波長的輻射能量102產(chǎn)生的高能光子，此類化學(xué)反應(yīng)變得更嚴(yán)重。以納米級結(jié)晶形式的掩模霧度可在每一曝光過程期間積聚在掩模組合件110的表面上。當(dāng)掩模霧度增長到某一大小時，其開始致使晶片114上的印刷錯誤且將缺陷引入到IC產(chǎn)品，例如電路短路、斷開等。

改善掩模霧度形成問題的一種方法為在掩模組合件110中包含表膜。舉例來說，表膜包含安裝于表膜框架上的表膜薄膜，所述表膜框架以粘附方式附著到具有襯底和經(jīng)圖案化的吸收層的掩模。經(jīng)圖案化的吸收層被“密封”在以襯底、表膜框架和表膜薄膜為界的殼體中。殼體還被稱作表膜掩模組合件。通過表膜掩模組合件，污染物將大部分形成在表膜薄膜的外部表面上。歸因于不同的聚焦深度(DOF)，表膜薄膜的表面上的雜質(zhì)并不傳送到晶片114。然而，出于至少兩個原因，經(jīng)圖案化的吸收層完全不受掩模霧度形成的影響。首先，化學(xué)物質(zhì)殘留物(例如，NH₃)并未從殼體內(nèi)的掩模的表面完全去除。其次，小孔通常鉆探到表膜框架中以使得殼體中的氣壓保持與環(huán)境氣壓相等。這些孔提供用于大氣氣體進(jìn)入到殼體中的路徑。

目前，監(jiān)測表膜掩模組合件內(nèi)部掩模霧度形成的一種方法為監(jiān)測晶片的成像質(zhì)量。當(dāng)成像的晶片上的缺陷的數(shù)量超出臨界值時，掩模110從生產(chǎn)線去除且接著經(jīng)清潔。然而，此方法導(dǎo)致在一些情況下過多的產(chǎn)率損失為經(jīng)濟(jì)上的。本發(fā)明提供用于表膜掩模組合件內(nèi)部掩模霧度形成的早期防止的機(jī)構(gòu)，如下文所論述。

圖2和3說明根據(jù)本發(fā)明的各種方面構(gòu)造的薄膜化的掩模組合件110的實施例。具體來說，圖2顯示在它們經(jīng)裝配之前掩模組合件110的各種組件且圖3顯示經(jīng)裝配以形成掩模組合件110的組件。

參考圖2，用于形成掩模組合件110的組件包含掩模201、表膜框架208和表膜薄膜218。在本實施例中，掩模201為包含透明襯底202和經(jīng)圖案化的吸收層203的透射式掩模。透明襯底202可使用相對不含缺陷的熔融硅石(SiO₂)，例如硼硅玻璃和堿石灰玻璃。透明襯底202可使用氟化鈣和/或其他合適的材料，例如熔融石英、碳化硅和氧化硅-氧化鈦合金。經(jīng)圖案化的吸收層203可使用多個過程和多個材料形成，例如沉積由鉻(Cr)、MoSi或MoSiON制成的金屬膜。經(jīng)圖案化的吸收層203包含不透明區(qū)域204和透明區(qū)域206。當(dāng)光束導(dǎo)入不透明區(qū)域204上時，其可部分或完全地被阻斷。不透明區(qū)域204或透明區(qū)域206可表示IC設(shè)計圖案，取決于晶片114(圖1)上涂布的抗蝕劑的類型(例如，正性抗蝕劑或負(fù)性抗蝕劑)和待形成于晶片114上的IC圖案(例如，溝槽或線)。掩模201可并入分辨率提高技術(shù)，例如相移掩模(PSM)和/或光學(xué)近似校正(OPC)。在另一實施例中，掩模201為反射掩模，例如用于EUV光刻中的反射掩模。在以下論述中，掩模201為透射式掩模。然而，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)了解，本發(fā)明可使用透射式掩?；蚍瓷溲谀?。

仍參考圖2，表膜框架208具有底側(cè)210和頂側(cè)212，其中底側(cè)210將附著到掩模201且頂側(cè)212將附著到表膜薄膜218。表膜框架208可為圓形形狀、矩形形狀、或任何其它形狀，且將安裝于環(huán)繞IC設(shè)計圖案的掩模201的區(qū)域中。在一或多個實施例中，表膜框架208由具有大約6mm到大約11mm的厚度的剛性材料(例如，鋁或塑料)制成。表膜框架208的高度經(jīng)設(shè)計使得表膜薄膜218將與掩模201相隔一定距離安裝且表膜薄膜218的表面上的雜質(zhì)在光刻曝光過程期間將離焦。在本實施例中，表膜框架208包含一或多個通氣孔214。通氣孔214用于保持掩模組合件110的內(nèi)部與外部環(huán)境之間的氣壓的平衡(圖3)。在一些實施例中，表膜框架208并不包含通氣孔214。另外，在本實施例中，表膜框架208包含表膜框架208的內(nèi)表面上的指示物216。根據(jù)本發(fā)明的各種方面，指示物216經(jīng)由表膜薄膜218為可見的且經(jīng)配置以監(jiān)測掩模組合件110內(nèi)部環(huán)境的變化。

在一實施例中，指示物216用于監(jiān)測掩模組合件110內(nèi)部的濕度。如上文所論述，濕度被認(rèn)為是掩模霧度的根因。當(dāng)掩模組合件110內(nèi)部存在增大的濕度時，掩模201上方霧度形成的風(fēng)險增大。在任何霧度或一定量的霧度形成于掩模201上之前，指示物216可給出預(yù)警信號。為了促進(jìn)此實施例，指示物216可經(jīng)配置以響應(yīng)于掩模組合件110內(nèi)部不同等級的濕度而顯示不同色彩。舉例來說，指示物216可包含濕度敏感性材料，例如鈷(II)氯化物和銅(II)氯化物。當(dāng)相對濕度(RH)接近0％時此類材料顯示第一色彩，且隨著RH增大而改變其色彩。指示物216的色彩接著相較于預(yù)定義色彩的范圍。當(dāng)其匹配預(yù)定義色彩中的一者時，可執(zhí)行預(yù)防性動作。舉例來說，掩模201可從掩模組合件110去除且送于清潔。相較于傳統(tǒng)的掩模霧度監(jiān)測方法，此方法減少晶片產(chǎn)量的損失。

在另一實施例中，指示物216用于監(jiān)測掩模組合件110內(nèi)部化學(xué)離子密度的等級?；瘜W(xué)離子也是造成掩模霧度形成的原因。因此，當(dāng)掩模組合件110內(nèi)部化學(xué)離子的密度達(dá)到某一臨界值時，給出警示信號是有利的。為了促進(jìn)此實施例，指示物216可經(jīng)配置以響應(yīng)于掩模組合件110內(nèi)部不同等級的化學(xué)離子密度而顯示不同色彩。舉例來說，指示物216可包含以下各者中的一者：酚酞、溴百里酚藍(lán)、甲基紅、百里酚藍(lán)、石蕊和過渡金屬離子。此類材料響應(yīng)于其周圍環(huán)境的酸度或堿度而顯示不同色彩。當(dāng)指示物216的色彩匹配預(yù)定義色彩或處于預(yù)定義色彩的范圍內(nèi)時，可對掩模201執(zhí)行預(yù)防性動作。

在又一實施例中，指示物216用于監(jiān)測在光刻曝光過程期間掩模組合件110內(nèi)部除氣的量。舉例來說，在掩模201中一些氣體可經(jīng)溶解、滯留、凝固或吸收。在光刻曝光過程期間，歸因于通過較短曝光波長的輻射能量102(圖1)產(chǎn)生的高能光子而釋放氣體。氣體也是造成掩模霧度形成的原因。因此，知道掩模組合件110內(nèi)部此種除氣的等級且當(dāng)?shù)燃壴竭^某一臨界值時給出警示信號是有利的。在一些實施例中，同一材料可用于監(jiān)測掩模組合件110內(nèi)部電離和除氣兩者。

在一實施例中，指示物216包含多個部分。舉例來說，其可包含第一部分和第二部分，其中第一部分經(jīng)配置以監(jiān)測增大的濕度且第二部分經(jīng)配置以監(jiān)測增大的化學(xué)離子密度。當(dāng)任一部分給出警示信號(例如，預(yù)定義色彩的匹配)時，掩模201可從掩模組合件110去除且送到清潔設(shè)施。在實施例中，指示物216可包含兩個或兩個以上部分，其中每一部分經(jīng)配置以檢測上文所論述的環(huán)境變化中的一者。

在一實施例中，表膜框架208包含在其內(nèi)表面的一或多個側(cè)上的指示物216。舉例來說，在矩形形狀的表膜框架208中，指示物216可涂布到表膜框架208的內(nèi)表面的兩個、三個或四個側(cè)上。當(dāng)任何一側(cè)上的指示物216給出警示信號時，可針對掩模201采取預(yù)防性動作。

在各種實施例中，指示物216可涂布或沉積到表膜框架208的內(nèi)表面上。在一個實例中，指示物材料首先與聚合物膠體混合且混合物接著涂覆到表膜框架208的內(nèi)表面上。在另一實例中，指示物216使用化學(xué)電鍍、化學(xué)氣相沉積、濺鍍、噴涂或其它合適的方法中的一者沉積于表膜框架208的內(nèi)表面上。在一實施例中，出于保護(hù)和固定的目的，多孔聚合物隨后涂覆到指示物216上。在一些實例中，表膜框架208具有粗糙或不規(guī)則的內(nèi)表面，且除監(jiān)測掩模組合件110的內(nèi)部環(huán)境之外，指示物216還可涂布到所述內(nèi)表面上以獲得平滑表面。

仍參考圖2，表膜薄膜218為表膜框架208的頂側(cè)212上方伸展的薄的透明的膜。表膜薄膜218可使用可商購的膜(例如，由加利福尼亞森尼韋爾的微光刻公司出售的“膜602”或“膜703”)中的一者。表膜薄膜218可由合適的材料(例如，由日本東京的朝日玻璃有限公司制造的“CYTOP”或由日本東京的杜邦株式會社制造的“FLON AF”樹脂)制成。用于表膜薄膜218的其它材料可包含硝化纖維、氟樹脂、塑料樹脂、合成石英玻璃或其類似者。表膜薄膜218可為從大約2um厚到大約5um厚，但這些僅為實例，且可使用其它厚度。表膜薄膜218經(jīng)伸展以去除松弛部分。

掩模組合件110可包含其它組件，例如表膜薄膜218上的抗反射涂層、覆蓋表膜框架208外部的通氣孔214的框式過濾器和其它合適的組件。

在一實施例中，表膜薄膜218通過粘合劑(例如，碳氟樹脂的1um的膜)粘附到表膜框架208。在一實施例中，表膜框架208使用壓敏粘合劑附著到掩模201。

圖3顯示裝配各種組件以形成掩模組合件110。具體地說，掩模201、表膜框架208和表膜薄膜218形成表膜殼體220。IC設(shè)計圖案204/206密封在表膜殼體220內(nèi)。當(dāng)掩模組合件110在光刻曝光過程期間通過輻射能量102受到輻射時(圖1)，指示物216監(jiān)測表膜殼體220的環(huán)境且當(dāng)有可能形成掩模霧度時給出警示信號，如上文所論述。

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的各種方面形成掩模組合件110且接著使用其以曝光光刻系統(tǒng)(例如，光刻系統(tǒng)100)中的晶片的方法400。方法400僅為實例，且并非意圖限制本發(fā)明超出權(quán)利要求中明確敘述的內(nèi)容。在方法400之前、期間和之后可提供額外操作，且所描述的一些操作可經(jīng)替換、除去或到處移動以用于所述方法的額外實施例。

參考圖4，在操作402處，方法400接收用于制造包含掩模201、表膜框架208和表膜薄膜218的表膜掩模組合件的組件。在操作404處，方法400在表膜框架208的內(nèi)表面上形成指示物216。在一個實例中，操作404將指示物材料與聚合物膠體混合且將混合物涂覆到表膜框架208的內(nèi)表面上。在另一實例中，操作404使用化學(xué)電鍍、化學(xué)氣相沉積、濺鍍、噴涂或其它合適的方法中的一者將指示物216沉積于表膜框架208的 內(nèi)表面上。在一實施例中，出于保護(hù)和固定的目的，操作404隨后將多孔聚合物涂覆到指示物216上。

在操作406處，方法400接合包含掩模201、表膜薄膜218和表膜框架208的各種組件以形成掩模組合件110，實質(zhì)上如圖3中所示。在一實施例中，操作406首先通過粘合劑(例如，碳氟樹脂的1um的膜)將表膜薄膜218安裝到表膜框架208，且接著通過壓敏粘合劑將表膜薄膜/框架組合件安裝到掩模201。

在操作408處，方法400使用掩模組合件110以曝光光刻系統(tǒng)(例如，光刻系統(tǒng)100)中的一或多個晶片(圖1)。在光刻曝光過程期間，指示物216經(jīng)配置以檢測掩模組合件110內(nèi)部環(huán)境的變化，例如增大的濕度、增大的化學(xué)離子密度、增大的除氣或其組合。指示物216在操作410處經(jīng)監(jiān)測。在一實施例中，指示物216響應(yīng)于變化的環(huán)境而顯示不同色彩。在操作412處，指示物216的色彩經(jīng)檢查且與預(yù)定義色彩的范圍比較。預(yù)定義色彩中的一些指示掩模霧度有可能形成且掩模201應(yīng)該得到清潔。這些為“NOT OK”色彩。預(yù)定義色彩中的一些指示掩模霧度不可能形成且掩模201可用于進(jìn)一步曝光過程。這些為“OK”色彩。當(dāng)指示物216顯示“NOT OK”色彩中的一者時，方法400過渡到操作414。否則,其前進(jìn)到操作408以通過掩模組合件110曝光更多晶片。

在操作414處，方法400從掩模組合件110去除掩模201。表膜框架208和表膜薄膜218可適當(dāng)?shù)匕仓?。在操?16處，方法400清潔掩模201以去除任何掩模霧度或粒子污染。歸因于指示物216的預(yù)防性功能，掩模201上幾乎不形成或不形成掩模霧度是有可能的。因此，易于清潔掩模201。此后，掩模201經(jīng)重新裝配以具有另一組表膜薄膜和表膜框架，且重復(fù)以上操作。

盡管并不意圖為限制性的，但本發(fā)明的一或多個實施例提供許多益處以防止掩模霧度。舉例來說，在掩模必須進(jìn)行一些清潔過程之前需要具有盡可能多的晶片曝光。同時，需要保持高的晶片產(chǎn)量且不是犧牲晶片用于監(jiān)測掩模霧度。本發(fā)明的表膜框架指示物通過提供關(guān)于表膜掩模組合件的內(nèi)部環(huán)境的預(yù)警信號幫助達(dá)成兩個目標(biāo)。并且，添加指示物到表膜框架可易于整合到現(xiàn)存的表膜安裝過程中。

在一個例示性方面中，本發(fā)明是針對在半導(dǎo)體制造中的一種設(shè)備。所述設(shè)備包含掩模、表膜框架和表膜薄膜。表膜框架具有底側(cè)和頂側(cè)。底側(cè)附著到掩模且頂側(cè)被表膜薄膜覆蓋，由此形成掩模組合件。表膜框架包含在其內(nèi)表面上的涂層。涂層經(jīng)配置以監(jiān)測掩模組合件內(nèi)部環(huán)境的變化。

在另一例示性方面中，本發(fā)明是針對一種方法。所述方法包含接收具有集成電路(IC)設(shè)計布局的掩模；接收具有頂側(cè)和底側(cè)的表膜框架；在表膜框架的內(nèi)表面上形成指示物； 將表膜薄膜附著于表膜框架的頂側(cè)上；且將掩模附著到表膜框架的底側(cè)。表膜薄膜、表膜框架和掩模形成掩模組合件。指示物經(jīng)配置以檢測掩模組合件內(nèi)部不同等級的濕度或化學(xué)離子密度。在實施例中，所述方法進(jìn)一步包含通過掩模組合件曝光晶片，且監(jiān)測由指示物顯示的色彩。當(dāng)色彩變?yōu)轭A(yù)定義色彩中的一者時，所述方法進(jìn)一步包含從掩模組合件去除掩模且清潔掩模。

在又一例示性方面中，本發(fā)明是針對一種方法。所述方法包含接收掩模、表膜框架和表膜薄膜。所述方法進(jìn)一步包含用第一材料涂布表膜框架的內(nèi)表面以形成指示物。所述方法進(jìn)一步包含接合掩模、表膜框架和表膜薄膜，由此形成掩模組合件，其中可操作指示物以通過響應(yīng)于掩模組合件內(nèi)部不同等級的濕度顯示不同色彩來檢測掩模組合件內(nèi)部不同等級的濕度。

前文概述若干實施例的特征以使得所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可更好地理解本發(fā)明的各方面。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)理解，其可易于使用本發(fā)明作為設(shè)計或修改用于實現(xiàn)本文中所引入的實施例的相同目的和/或獲得相同優(yōu)點的其它過程和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識到，此類等效構(gòu)造并不脫離本發(fā)明的精神和范圍，且其可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在本文中進(jìn)行各種改變、替代和更改。