CN1983035A - 减少光罩沉淀缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种减少光罩沉淀缺陷的方法，在一半导体生产制程中，有一运送光罩的容器，而光罩包括一由绝缘材料制成的基底，且此基底表面沉积了一金属层。本发明揭露一种隔离和移除环境污染物的方法，此方法包括以惰性气体充填此容器，借以清除其中的环境污染物，例如以容器的入口供净化用的惰性气体通入，而容器的出口供容器内的不纯物排出，本发明提高了产品良率、光罩产能以及光罩使用寿命，减少了光罩经过清洁后的关键尺寸损失，以及减少了光罩重工率的不良影响。

Description

减少光罩沉淀缺陷的方法

技术领域

本发明涉及一种半导体技术，特别是涉及一种储存光罩的容器。更明确地说，本发明是有关于一种减少光罩沉淀缺陷(析出物)的方法。

背景技术

在半导体元件制程中，通常利用一种塑胶材料制成的方形截面或矩形截面的容器以运送物品。这些物品可能包括硅晶圆，光罩或其他建构集成电路元件的基材。光罩为一透明的陶瓷基材，其上镀一金属层用以形成一电路的图案。通常用于一微影制程中的成像步骤，其上的电路图案重制于一电子基材的表面，即在一晶圆表面。

光罩的容器在此技术中为已知的。在美国专利公告编号4,719,705中，揭露了半导体晶圆制造过程中的一步骤，利用一可调整输送器移动光罩经过一光学狭缝。光罩载物台随着一对光学平面行进与交会，其每一承载面均靠空气轴承支撑。并可同时利用加压的空气及真空以形成大致上为无摩擦力的运动，以防止承载面产生位移。每一空气轴承的轴向调整装置均可对光罩载物台与光罩做精确的调整。

在美国专利公告编号4,842,136中，揭露一种使用于光罩的防尘容器，光罩是用于集成电路制造中，转换一图案至一半导体晶圆上。此容器包括一外壳，其含有配合此光罩的支撑销。同样地，在外壳中提供了将此光罩压向支撑销的板状弹簧，及用于释放板状弹簧对光罩的压力的一释放机制。此释放机制则对一非机械信号(例如：一电子信号)有所反应，以释放此光罩所受的压力。形状记忆合金可用于此释放机制中。而一开/关机制则用来开/关门，以用于覆盖一开口，此开口位于外壳中以置入与抽出光罩。其中形状记忆合金亦可用于此开/关机制中。防尘容器避免使用如连杆或其他的机械信号传送系统，以有效地防止外壳内因机械摩擦接触而产生的粉尘或外来的微粒。此外，此容器中的光罩，附着上粉尘或外来微粒的机率可降到最低。

在美国专利公告编号5,314,068中，一容器包括一盘状物品，例如一光罩。此容器包括具有一支撑部位的一底部元件，其是用于支撑实质上为平躺状态的物品；一顶部元件与此底部元件相配合，以定义位于此物品上表面之上的空间；在此空间中，具弹性的一施压元件将此物品压靠在此支撑部位；以及顶部元件所支撑的具有一接合元件的一固定元件，其可和底部元件的末端部分相互接合。此接合元件可有效防止顶部元件由于施压部位的反作用力而产生一上开的动作。此外，一释放元件部分延伸至此固定元件并压向此固定元件，其以与顶部元件相同的方向开启，进而释放接合元件。

美国专利公告编号5,727,685揭示一卡式匣或盒子，其可容纳并支撑如光罩的平面基材。此盒子有一夹棒经由一弹簧或一挠性元件以及一连杆连接至角落支撑物。此夹棒枢接底部角落支撑物、一弹簧或一挠性元件，并连接至一顶部角落支撑物。因此，此装载棒的移动使角落支撑物以仅由角落支撑的光罩为中心旋转开来。一提高棒亦用于将光罩先置在某一方向。

美国专利公告编号6,216,873中揭示了一光罩支撑机构。在此机构内，光罩可被快速并轻易地定位与移动，且它能稳固地储存及/或输送此光罩。此机构的一实施例包括一对嵌在一容器门上的光罩支架，及一对嵌在此容器壳上的光罩定位器。当此容器外壳与此容器门交互作用时，此光罩支架与光罩定位器的部分，与此光罩导角边缘相接触，且将此光罩夹在此容器中稳固的位置。由于接触在此光罩导角边缘，可避免对光罩的上表面、下表面及垂直边缘的伤害。

美国专利公告编号6,247,599中，揭示具备一金属遮罩的一光罩容器。在一实施例中，此容器包括一容器本体，由一顶盖、一底盖及四个侧边平板所组成，以形成一空腔，而其中一个侧边平板提供进入空腔的通道。此顶盖、底盖及四个侧边平板均由一电性绝缘材料所制成，为了隔开所支撑的绝缘物品而嵌在底盖的支撑物至少有四个。一导电层充分地覆盖了底盖，以便绝缘物品置在支撑物上时，给予足够的屏蔽。

此容器可另外包括一座落在顶盖的金属球状物。导电层可由一金属材料、一不会产生污染微粒的金属材料或不锈钢所制成。导电层亦可被封装成一底盖上的嵌入物。此顶盖、底盖及四个侧边平板可由一实质上为透明的塑胶材料所制成。此容器可另外包括形成在底盖作为导电层的一嵌入物。此容器可另外包括一金属遮罩，其形状与顶盖大致相似，介于顶盖及绝缘物品之间，与底盖上的导电层形成一围绕绝缘物品的金属包围层。

在另一实施例中，此容器装备了一围绕绝缘物品的金属遮罩，其本体由一顶盖、底盖及四个侧边平板所组成，以形成一空腔。而其中一个侧边平板提供进入空腔的通道。此顶盖、底盖及四个侧边平板均由一电性绝缘材料所制成，在底盖上有复数个支撑物是为了支撑绝缘物品。此金属层大致覆盖了底盖，且一杯状的金属包围层置在顶盖及绝缘物品之间，并与底部的金属层实质上围绕着绝缘物品。在此容器中，此金属层和杯状的金属包围层可由一无污染微粒的金属材料制成。此容器可另外包括一座落在顶盖的金属球状物。此金属层可构成一底盖上的嵌入物。此容器可另外包括一封装成底盖上嵌入物的第二金属层。此顶盖、底盖及四个侧边平板均由一实质上为透明的塑胶材料所制成。此金属层和杯状的金属包围层可由不锈钢所制成。置于复数个支架上的绝缘物品可为一镀铬的石英光罩平板。

此无静电放电容器可为储存镀铬光罩平板的光罩盒。在另一实施例中，一容器包括一屏蔽此绝缘物品的金属包围层，其本体由一顶盖、底盖及四个侧边平板所组成，以形成一空腔。而其中一个侧边平板提供进入空腔的通道。此顶盖、底盖及四个侧边平板均由一电性绝缘材料所制成。在底盖上有复数个支撑物是为了支撑绝缘物品，一金属层大致覆盖了底盖，且一杯状的金属包围层与顶盖并列，并与金属层大致上围绕着绝缘物品，及有一座落在顶盖的金属球状物。此容器可另外包括一铸型在底盖上的嵌入物的第二金属层。此金属层和杯状的金属包围层可由一无污染微粒的金属材料制成。

在Neary等人的美国专利公告编号6,338,409中，揭露一种用于同步定位的光罩机械标准界面(Standard Mechanical Interface；SMIF)盒。此机械标准界面盒包括一盒门，在此门上有一可移动的盒盖，用以定义一内部空间。一组配件包括在内部空间中依靠在盒门上的平板，且有一向下延伸的核心部分由平板穿过盒门上的开口。此镶嵌在盒门上的平板是可旋转的，并可用以选择支撑在平板上物品的定位。

对准装置是为将此平板在复数个正交位置对准盒门。此盒门包括一上平板门、一下平板门及位于其中的一门闩机制，以用于将盒门闩于盒盖。此对准装置包括一从平板往下延伸的对准脚，及在盒门上为了有选择地接收对准脚的复数个相隔开的孔洞。此对准装置可包括复数个从平板往下延伸的对准脚，及在盒门上为了接收对准脚的复数个相隔开的孔洞。此对准装置包括由核心放射状地向外延伸的一锁环，及为了有选择地与锁环接合，在盒门内有复数个彼此正交排列的位置。此对准装置可包括复数个由核心放射状地向外延伸，且彼此位置正交的锁环，及在盒门内有复数个彼此正交排列的位置，其分别是为了接收锁环，此装置是为了将平板往下压向盒门。此套组合件包括一位于核心上的凸缘。此施压装置包括一配置在盒门与凸缘间的定位弹簧。此盒门包括一上平板门和一下平板门及夹在其中的一凸缘。此核心包括一面向下的沟槽，可通过一外部啮合装置驱使其转动平板。

同样地，图1中绘示一现有习知的光罩输送盒。此光罩输送盒10包括一上盖12，一上衬垫16，一支撑光罩基底20的支撑物18，一下衬垫22，及一下盖24。此上盖12附有把手14，此把手14可便于操作人员携行，此支撑物18的结构与光罩有关，特别是有关于光罩的镀铬层，以避免运送过程中被支撑物所刮伤而有铬微粒产生。

而现有习知方法的问题包括有图1的不能充满惰性气体的光罩盒，目前的0.13与0.09微米制程所用的193奈米光罩均可能遭受污染，产品良率和光罩产能的不良影响，光罩使用寿命的减损，光罩经过清洁后的关键尺寸损失，以及光罩重工率的不良影响。上述问题均可由本发明所克服。

由此可见，上述现有的光罩容器在使用方法上显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的光罩容器在使用方法上存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般制造方法又没有适切的制造方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的减少光罩沉淀缺陷的方法，便成了当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的光罩容器在使用方法上存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的减少光罩沉淀缺陷的方法，能够改进一般现有的光罩容器在使用方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的光罩容器在使用方法上存在的缺陷，而提供一种新的减少光罩沉淀缺陷的方法，所要解决的技术问题是提供一种使其将惰性气体充满容器，以清除环境污染物，以便隔绝环境污染物的方法，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种减少光罩沉淀缺陷的方法，使用在一半导体制程中输送一光罩的一容器，该光罩包括由绝缘材料制成的一基底，及沉积在该基底的一表面的一金属层，其中该减少光罩沉淀缺陷的方法，用来移除容器中之环境污染物，至少包含以一流体通入该容器，借此清除该些环境污染物。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中所述的光罩所形成的重复缺陷，可通过清除该些环境污染物而减少。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中193奈米光罩的使用寿命，可通过清除该些环境污染物而增加。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中曝光制程生产力可通过清除该些环境污染物而增加。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中所述的光罩清洁的频率，可通过清除该些环境污染物而减少。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中所述的光罩的重工率，可通过清除该些环境污染物而下降。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中该流体经由至少一个流体入口进入该容器，并经由至少一个流体出口离开该容器。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中所述的容器构成一光罩盒、一光罩储存器或一光罩收藏架。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中所述的流体通入该容器的方式为定压流体充满(fixed pres sure fluid fill)、变压流体充满(variedpressure fluid fill)、定压流体净化(fixed pressure fluid purge)、变压流体净化(varied pressure fluid purge)、定压流体稀释(fixedpressure fluid dlute)或变压流体稀释(varied pressure fluiddilute)。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中所述的流体为一单纯气体(puregas)、一惰性气体(inert gas)、一混合物气体(mixture gas)或一离子气体(ionized gas)。

前述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其中所述的流体为氮气、氧气、氩气(Ar)或一氧化氮(NO)。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了达到上述目的，本发明提供了一种在半导体制程中，输送光罩的容器，此光罩包括一由绝缘材料制成的基底，及沉积在基底表面的一金属层。特别是有关于一种隔绝环境污染物的方法，此方法包括一充满惰性气体的容器，经由容器上的开口清除上述的环境污染物。经由本发明所揭示的方法，惰性气体是用于直接清理此容器(例如一光罩盒)内的环境，以便隔绝环境污染物。

经由上述可知，本发明在一半导体生产制程中，有一运送光罩的容器，而光罩包括一由绝缘材料制成的基底，且此基底表面沉积了一金属层。本发明揭露一种隔离和移除环境污染物的方法，此方法包括以惰性气体充填此容器，借以清除其中的环境污染物，例如以容器的入口供净化用的惰性气体通入，而容器的出口供容器内的不纯物排出。

借由上述技术方案，本发明减少光罩沉淀缺陷的方法至少具有下列优点：

本发明使得惰性气体能够充满光罩盒，使得目前的0.13与0.09微米制程所用的193奈米光罩之污染物被有效地减少，提高了产品良率、光罩产能以及光罩使用寿命，减少了光罩经过清洁后的关键尺寸损失，以及减少了光罩重工率的不良影响。

综上所述，本发明新颖的减少光罩沉淀缺陷的方法，具有上述诸多优点及实用价值，其不论在使用方法上或功能上皆有较大改进，在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的光罩容器在使用方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1绘示一现有习知光罩盒的分解立体图。

图2绘示依照本发明的实施例的一种输送光罩容器的剖面示意图。

10：盒             14：把手

18：支撑物         22：下衬垫

100：输送光罩容器  111：不纯物

121：流体入口      130：流体

12：上盖           16：上衬垫

20：基底           24：外盒

110：光罩          120：框架

122：流体出口

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的减少光罩沉淀缺陷的方法其具体实施方式、制造方法步骤、特征及其功效，详细说明如后。

通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

本发明是有关于一种在半导体制程中，输送一光罩的容器，而光罩包括一由绝缘材料制成的基底，及沉积在基底表面的一金属层，特别与一隔绝环境污染物的方法有关，此方法包括了将此容器通入流体，例如氮气，借此在光罩进行曝光前，清除上述的环境污染物。

经由本发明所揭示的方法，光罩形成的重复缺陷可以减少，193奈米光罩的使用寿命增加，曝光制程生产力增加，清洁光罩的频率降低，及曝光的重工率降低。例如，此容器可为一光罩盒、光罩储存器或扫描器的内部光罩收藏架。

请参阅图2所示，其绘示本发明一较佳实施例的输送光罩容器。输送光罩容器100中，至少包括了光罩110，框架120。输送光罩容器100与框架120均包括至少一个流体入口121及至少一个流体出口122。

由图2中可知，光罩110置在框架120上，且光罩110的表面沾附有不纯物111。此不纯物111为输送光罩容器100中的气体(例如二氧化硫(S02))经193奈米(nm)的光源照射后所形成的微粒(例如硫酸盐)。

将输送光罩容器100通入流体130的方式有三种，经由流体入口121以流体充满(fluid fill)、以流体净化(fluid purge)或以流体稀释(fluiddilute)输送光罩容器100与框架120的内部环境，即以流体130将光罩表面的不纯物111带离光罩110的表面，并自流体出口122将不纯物11排出。

上述通入流体130的三种方式均可以定压(fixed pressure)通入或变压(varied pressure)通入的方式完成。

此流体130为单纯气体(pure gas)，例如氮气(N₂)或氧气(O₂)；或惰性气体(inert gas)，例如氩气(Ar)；或混合物气体(mixture gas)，例如一氧化氮(NO)；或以离子产生器产生的离子气体(ionized gas)。

在本发明的测试中，193奈米光罩上沉淀的缺陷(析出物)减少了。下列的表1中，列示了使用Sunway AIM-100二氧化硫侦测器的环境/光罩盒/光罩检测结果：

表1

使用Sunway AIM-100二氧化硫侦测器的环境/光罩盒/光罩检测结果

区域	侦测器位置	结果(浓度＝奈克/平方公分/天)
			光罩室	微环境(光罩盒中无光罩)	12
	微环境(光罩盒中有光罩)	15
				开放环境	25
	以氮气清洁光罩盒内1小时	3
			扫描器周围	微环境(光罩盒中无光罩)	13
	开放环境	25

由表1中可知，以惰性气体如氮气清洁光罩盒内1小时后，盒内的粒子浓度由原本的15奈克/平方公分/天(光罩盒中有光罩)，大幅降低为3奈克/平方公分/天，有效地减少了光罩盒中百分之八十的粒子。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1、一种减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于使用在一半导体制程中输送由绝缘材料制成的一基底及沉积在该基底的一表面的一金属层所构成的一光罩的一容器，其中减少光罩沉淀缺陷的方法，至少包含以一流体通入该容器，借此清除环境污染物。

2、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中所述的光罩所形成的重复缺陷，可通过清除该些环境污染物而减少。

3、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中193奈米光罩的使用寿命，可通过清除该些环境污染物而增加。

4、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中曝光制程生产力可通过清除该些环境污染物而增加。

5、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中所述的光罩清洁的频率，可通过清除该些环境污染物而减少。

6、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中所述的光罩的重工率，可通过清除该些环境污染物而下降。

7、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中该流体经由至少一个流体入口进入该容器，并经由至少一个流体出口离开该容器。

8、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中所述的容器构成一光罩盒、一光罩储存器或一光罩收藏架。

9、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中所述的流体通入该容器的方式为定压流体充满、变压流体充满、定压流体净化、变压流体净化、定压流体稀释或变压流体稀释。

10、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中所述的流体为一单纯气体、一惰性气体、一混合物气体或一离子气体。

11、根据权利要求1所述的减少光罩沉淀缺陷的方法，其特征在于其中所述的流体为氮气、氧气、氩气或一氧化氮。

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