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TWI876045B - 存放ｅｕｖ光罩之內保護盒的夾持裝置、存放系統、儲存器和儲存器系統以及ｅｕｖ光罩儲存器的操作方法 - Google Patents

存放ｅｕｖ光罩之內保護盒的夾持裝置、存放系統、儲存器和儲存器系統以及ｅｕｖ光罩儲存器的操作方法 Download PDF

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TWI876045B
TWI876045B TW110117925A TW110117925A TWI876045B TW I876045 B TWI876045 B TW I876045B TW 110117925 A TW110117925 A TW 110117925A TW 110117925 A TW110117925 A TW 110117925A TW I876045 B TWI876045 B TW I876045B
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盧茲 雷布斯托克
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德國商布魯克斯自動化（德國）有限責任公司
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Abstract

提供一種用於EUV光罩儲存器的一體式夾持裝置(200、500)、 存放系統(300、600)和操作方法(400、410)。確保存放EUV光罩用之高品質存放環境以顯著降低存放EUV光罩用之所需空間。本發明更提供一種用於存放EUV光罩的儲存器(700)。

Description

存放EUV光罩之內保護盒的夾持裝置、存放系統、儲 存器和儲存器系統以及EUV光罩儲存器的操作方法
本發明係有關於EUV光罩儲存器及其操作方法。
微影製程被廣泛用作製造積體電路(ICs)和其他半導體相關裝置和/或結構的關鍵步驟之一。然而，這種製程產生的特徵尺寸越小，用於生產微型IC或其它裝置和/或結構之微影的重要性就越大。
在微影製程中，藉由使用光、光敏層(photosensitive layer)和隨後的蝕刻步驟，幾何圖案從光罩(通常稱為標線reticle)轉移到基板(例如半導體晶圓)上。根據基板上所需的特徵尺寸，考慮瑞利準則(Rayleigh criterion)，光罩的特徵尺寸也需要適於作為用於圖案轉移的光的波長。
為了減少最小的可實現特徵尺寸，已經提出使用極紫外(extreme ultraviolet；EUV)輻射。EUV輻射是電磁輻射，具有在5-20nm範圍內的波長，例如在5-10nm的範圍內。
光罩的任何污染可能降低微影製程的成像性能，並且在更嚴重的情況下可能需要更換光罩。光罩通常很昂貴，因此任何減少其須更換的頻率是有利的。此外，更換光罩是一個耗時的過程，在此過程中微影製程可能須支持，從而不希望減少微影製程的效率。
對於EUV應用，小於10nm大小的顆粒污染以及化學污染(例如由揮發性有機化合物吸附而造成的)可以是相關的。
在這種EUV應用時，光罩因此通常被存放在儲存器內，並於微影曝光設備需要時才取出。通常，光罩被收容在雙殼容器(雙保護盒)，包括所謂的EUV外保護盒(EUV outer pod；EOP)和EUV內保護盒(EUV inner pod；EIP)。
這種雙保護盒於例如在US2019/0214287A1中有更詳細說明。
由於顆粒污染可接受的級別極小，需要避免光罩與容器間的摩擦(這會導致磨損並因此產生顆粒)以及容器組件之間的摩擦。因此，設計了典型的EIP以容納一個光罩，讓光罩在其中移動的可能性非常有限。還配置了額外的光罩固定裝置，將光罩固定在EIP內。為了防止污染，EIP旨在啟用用於光罩之保護氣體或真空。為此，通常提供配有過濾材料的孔口，用於保護氣體從EOP進入收容在EIP中的個別光罩周圍。
EOP配置有致動裝置，適於將EIP的光罩固定裝置偏置到保持位置，從而當EOP附接到EIP時固定EIP內光罩。EOP還用為固定EIP的典型兩件式，以防止摩擦引起的磨損。
要理解的是，只要EIP組件沒有從外部固定，它們就可以相互移動。為了避免由這種移動引起的摩擦引起的磨損，EOP傳統上提供EIP這種固定功能，同時還提供EIP對於周圍環境的保護，這是必要的，例如在存放位置和操作用需要光罩之處理工具之間傳送光罩。
EOP相當笨重，導致存儲EUV光罩的儲料器的空間要求或「佔用空間」很高。此外，它們由聚合物材料製成，這也容易出現磨損和放出揮發性有機化合物。
本發明藉由提供具有獨立請求項之特徵的方法、裝置和系統解決了這些問題。在從屬請求項中提供較佳實施例和另外的特徵，並在以下的說明中討論。
本發明能夠減少存放光罩所需的空間而至少確保與傳統系統提供相同級別的污染和損壞保護。防止存放期間因EOP釋氣而造成的化學污染，並且比在雙保護盒中存放光罩提高了機械損壞保護。例如，EOP在地震期間很容易損壞，而根據本發明的裝置即使在這種具有挑戰性的條件下也較不脆弱，這將從以下說明中理解。
在開發這種改良的存放概念時要考慮到，改變提供光罩給微影製程設備的方式是非常不可取的，這通常是半導體生產設施中最複雜和最昂貴的部分。
因此，由於微影製程設備通常適於接收雙保護盒，改良的光罩儲存器有利於設置用於向微影製程設備提供傳統雙保護盒的裝置。
需要注意的是，下文討論的所有方法步驟可以較佳地以自動化方式執行，例如藉由機器人組件。
在本發明的一實施例提供EUV內保護盒(EIP)用之夾持裝置(EIP)，EIP包括兩個或多個組件，包含或適於配置為包含一EUV光罩，其中夾持裝置包括一體式夾持元件，配置為提供固定EIP的兩個或多個組件的功能並固定光罩於其中並且僅部分地覆蓋EIP。例如，根據本發明的夾持裝置覆蓋EIP的外表面的比例僅佔小於90%、80%、75%、50%、25%、20%或10%的一小部分。因此，夾持裝置允許例如圍繞夾持裝置之環境接觸EIP，從而例如避免了對用於保護氣體的複雜的供應裝置之需要。
根據本發明的夾持裝置包括一體式夾持元件，被配置為作用於至少兩個EIP組件中的所有組件以提供所述固定功能。換言之，一體式夾持元件跨越至少一個組件並環繞其至少一側以達到至少一個EIP組件。
需要注意的是，即使不持有光罩，夾持裝置也可用於夾持EIP的組件。在這種情況下，只有EIP的組件被彼此固定。
較佳地，夾持裝置更配置成作用在EIP的一個或多個保持器上。當從EIP外部作用，保持器(一個或多個)被配置為固定該光罩在保持器之中，使光罩固定在EIP內。因此，固定光罩於EIP內是藉由提供作用於EIP的保持器的夾持裝置來實現。這提供了優點，即現有系統可以繼續使用而無需進行改造，從而避免昂貴的投資。
較佳地，夾持元件主要由金屬材料製成，此金屬材料較佳地包括相對於總裝置體積和/或質量的至少75%、80%、90%、95%或99%。這減輕了上述因聚合物材料的釋氣引起的化學污染問題。從而可以減少所需的沖洗氣體量和必要的光罩更換頻率。具有類似優點的其他可能的材料例如可為聚碳酸酯(PC)、聚乙醚酮(PEEK)或環烯烴(共)聚合物(COC/COP)。這些材料的組合特徵是具有特別低的釋氣特性。
較佳地，一體式夾持元件被配置為作用在EIP之保持器上以固定光罩於其中。因此，它可以替代或模擬EOP傳統上實現的固定功能，而沒有化學污染和佔用空間方面的缺點。
在較佳實施例中，夾持裝置包括上部和至少一個U形型材，U形型材被一體地形成在上部的邊緣處並且被偏置為朝向閉合位置並且被配置為彈性彎曲到打開位置。當U形型材處於打開位置時，這個實施例中的夾持裝置被配置為可附接到EIP。並且當U形型材處於閉合位置時，使EIP組件和光罩彼此固定。這提供了基本上無摩擦的穩定夾持裝置且能相對容易地製造夾持裝置。
較佳地，夾持裝置在這種情況下包括兩個U形型材，配置在上部的相對邊緣上，從而更提高穩定性和便於設計和處理。
較佳地，夾持裝置包括致動器，當夾持裝置附接到EIP時，致動器被配置為作用於保持器。
較佳地，夾持裝置具有的封裝體積(envelope volume)小於夾持裝置可附接的EIP封裝體積的130%、120%、110%、105%或甚至小於100%。與包括EIP和EOP之雙保護盒內之存放光罩相比，這顯著地 降低存放光罩之佔用空間。這還可以減少所需的沖洗氣體量，如上面提到的。封裝體積，例如可以理解為說明完全收容相應物的最小可能立方體的體積。因此，例如，夾持裝置設計成比EIP更平坦和/或更短的情況下，它可能具有比EIP封裝體積小的封裝體積。
根據一些實施例，夾持裝置可配備有資訊攜帶元件，如RFID裝置或視覺上可檢測碼，例如，條形碼、QR碼或其他的一維或二維代碼的形式。這提供可與對應夾持裝置相關聯光罩資訊的優點。因此，可以僅藉由識別相關聯之夾持裝置來識別所存放的光罩。
此外，這樣的資訊可以用於記錄目的，例如計算用給定的夾持裝置執行的存放操作的數量。這對於確定清潔或更換程序或功能測試的適當時間是有用的。
在一些實施例中，夾持裝置包括感測器。於存放和處理過程中，感測器用於監測一定的條件，如存放環境中的濕度、溫度、壓力、加速度或某些化學物質的濃度等。這提供了優勢，可得知光罩在其整個存放歷史中所經歷的影響因素，並且因此可以改善使用本發明之生產設施的整體生產力。
根據本發明，在設置有夾持裝置之儲存器和/或處理器或處理存放系統之機器或工具的組件中，可以存放和處理這樣的資訊。
在另一實施例，本發明提供了一種存放系統，包括如上所述的夾持裝置和EIP。EIP包括被配置成容納EUV光罩的兩個或更多個組件，和包括一個或多個保持器。當保持器作用於EIP外面時，保持器被配置為固定光罩在EIP內。夾持裝置被附接到EIP使EIP的兩個或多個 組件相對於彼此固定並作用於保持器，從而將光罩固定在EIP內。因此，可以基本上避免磨損和最小化相關尺寸範圍內的顆粒來污染光罩。
通常，保持器以一個或多個活塞的形式設置，活塞穿透EIP組件之一。每個活塞被彈性偏置到縮回位置，並適於當從EIP外部受到作用時施加正向力到光罩上。同時，保持器與其穿透的EIP組件密封接合以保護存放在EIP內的光罩免受EIP外部污染物的污染。
在較佳實施例中，存放系統的封裝體積小於EOP的封裝體積。例如，與EIP的封裝體積相比，存放系統的封裝體積小於130%、120%、110%或105%。因此，相比包括EIP和EOP的雙保護盒形式的傳統存放系統，存放光罩所需的空間顯著減少。
本發明的另一個實施例提供了一種EUV光罩儲存器的操作方法，包括存放光罩於光罩儲存器中和於光罩儲存器中取出光罩，其中光罩收容於包括兩個或多個組件的EIP中。上述存放包括移動收容光罩的EIP到EUV光罩儲存器內的存放位置；上述取出包括從存放位置移出收容光罩的EIP，其中移動到存放位置或從存放位置移動以及位在存放位置時，EIP組件和光罩是互相固定的，特別是藉由未完全覆蓋EIP的夾持裝置，例如上述之夾持裝置。根據本發明的方法更包括供給沖洗氣體到收容EIP的每個存放位置。比較傳統的存放方法減少了存放光罩之所需的空間。
特別地，移動到存放位置的步驟之前的存放更包括以下步驟：從儲存器外部接收包括EUV外保護盒(EOP)和收容EUV光罩之EIP之雙保護盒，其中EIP完全包含在EOP之內；打開EOP；和附接夾持裝 置到EIP以相對於彼此固定EIP組件以及作用在EIP之一個或多個保持器上以相對於EIP固定光罩以提供存放系統。具體地，附接夾持裝置至EIP包括帶入夾持裝置，特別是其U形型材帶入打開位置，將打開的夾持裝置置於EIP上，並將夾持裝置釋放到閉合位置。這些實施例中，存放系統提供改良的儲存器本身，使得可以直接利用儲存器與現有的製造製程相結合，而無需實質上改變在儲存器之外執行的任何製程步驟。特別地，這些實施例中之儲存器包括組裝器或施加器，被配置為提供存放系統執行打開、附接和釋放操作。
在較佳實施例中，接收雙保護盒，包括在包括氣閘之入口端的朝外側接受雙保護盒，打開氣閘的第一快門，將雙保護盒移入氣閘，閉合第一快門，沖洗氣閘的內部容積，打開氣閘的第二快門，將雙保護盒通過第二快門移動到入口端的朝內側，以及閉合第二快門。換句話說，當雙保護盒在氣閘內部時，雙保護盒從入口端的朝外側到朝內側通過氣閘，包括沖洗氣閘的內部容積。這提供了儲存器避免污染的優點。
EOP的打開可包括解鎖EOP，從EIP周圍移除EOP並存放在EOP緩衝儲存器中。EOP緩衝儲存器可為光罩儲存器的整體組件，最好與上述存放系統的存放位置分開，以防止EOP外側到EIP的交叉污染。在一些實施例中，EOP緩衝儲存器也可以配置為與光罩儲存器分開和/或間隔，從而不構成光罩儲存器的組成部分。因此在減少存放光罩需要之空間的同時可以滿足嚴格的清潔要求。由於同樣的原因，將有利於夾持裝置始終保持在儲料器內或至少在儲料器操作的延長時間內保持在儲料器內。特別是，當附接到EIP時，夾持裝置通常不會離開儲存器。
在從存放位置移出存放系統的步驟後，取回光罩較佳地還包括從EIP拆下夾持裝置，特別是藉由將夾持裝置之U形型材帶入打開位置，從而夾持裝置離開EIP，然後在EIP周圍組裝EOP，以使EIP組件和包含在EIP內的光罩彼此相對固定，形成雙保護盒；和將雙保護盒傳送至儲存器外，最好藉由通過氣閘，以防止污染儲存器環境。這提供了可以在設施中的生產過程中使用標準雙保護盒的優點，從而使傳統製程設備能夠從與本發明相關的改良的存放條件中獲益。
EOP用於這種組裝時，可以較佳地從上述EOP緩衝儲存器中取回EOP。這提供了每個需要存放的光罩不用都需要EOP的優點，同時確保製造過程所需的任何光罩的及時供應。換言之，存放的光罩的數量可顯著超過提供的EOP的數量。換句話說，在任何給定時間只有那些在儲存器外需要之光罩在該期間才需要EOP。
較佳地，可以確保，在光罩相對於EIP沒有固定的時間內，進行任何步驟，光罩和/或EIP組件相對於彼此不移動，以防止磨損和相應的顆粒產生。
在其中夾持裝置設置有資訊承載元件之情況，如上所述，該方法可以較佳地包括一個或多個步驟，在其中由夾持裝置所攜帶的資訊被讀取、寫入、刪除或改變。在此類步驟中，與處理的夾持裝置相關的光罩的身份資訊、光罩所經歷的存放條件或其他資訊，可用於控制光罩儲存器或其他工具、機器或裝置，以便提供生產設施的改良的整體性能。
所述方法可更包括讀取、接收或以其他方式收集由可選地配備有夾持裝置之一個或多個感測器所提供的資訊，以便監測光罩經歷之 存放條件的歷史記錄。這提供了一個優點，例如，那些更可能存在品質缺陷的光罩可以在用於製造半導體產品之前進行檢查，以確保它們的完整性。從而，有缺陷的產品的輸出可被最小化。
在本發明的更一實施例，提供用於存放至少一個EUV光罩之儲存器，其中每個至少一個光罩存放或適於並配置成被存放在一個相應的EUV內保護盒(EIP)，其中EIP包括由如上所述之夾持裝置彼此相對固定的兩個或更多個EIP組件，其中EIP包括一個或多個保持器，配置為當從EIP外部作用時，存放在EIP內部的光罩相對於EIP固定，其中夾持裝置作用於保持器，使存放在EIP中的光罩固定，儲存器包括：包括氣閘和組裝器的裝載口(在本公開也稱為入口端)；存放單元，用於存放藉由分別由一夾持裝置固定之多個EIP，而且每個存放單元內包含一個光罩；和處理器，配置為將裝有光罩之被夾持的EIP移動到儲存器內的存放位置和從該位置移出；其中氣閘被配置為自儲存器外部接收包括EUV外保護盒和包含光罩之EIP之雙保護盒，其中EOP作用於保持器；和組裝器被配置為打開EOP而不引起EIP組件和光罩相對於彼此的移動；在不引起EIP組件和光罩彼此相對移動，將夾持裝置附接到EIP上並將夾持裝置從EIP移出而不引起EIP組件與光罩相對移動；並圍繞未夾持的EIP組裝EOP。
根據本發明之儲存器，適於提供沖洗氣體流至其中存放被夾持之EIP之存放位置或隔間。在本發明之所有實施例，尤其有利的是，EIP在沒有相應的EOP圍繞或封閉它們的情況下被存放。在現有技術中，存放在EOP中的EIP也用沖洗氣體沖洗，該沖洗氣體藉由一個或兩 個小孔口提供到EOP內部。在本發明中，由於EOP不與EIP一起存放，因此不需要向這種孔口提供複雜的供應機構。因此，根據本發明的沖洗氣體的提供可以在小得多的流速下實現，特別是大約0.2到1.0L/分鐘/存放位置，通常使用約2.5L/分鐘/EOP，對存放環境具有相同或更好的作用。這導致更均勻的沖洗流動，因此更清潔的存放環境，而改良操作成本。在其他有利的實施例中，可以提供在1和20L/分鐘/存放位置之間，特別是在2和10L/分鐘/存放位置之間的沖洗流速，以提供整體改良的純度或清潔度。因此，沖洗流速的選擇取決於具體目標，並且可以根據用戶偏好設置，而不特別限制在任何方向。沖洗氣體可以例如藉由擴散板供應到存放位置。擴散板具有多個開口，沖洗氣體可以藉由這些開口進入每個存放位置或隔間，從而形成穿過各個存放位置或隔間的均勻氣流。特別地，存放位置彼此隔離，使得沖洗氣體不能從一個存放位置到另一個存放位置，避免了從一個EIP到另一個EIP的交叉污染。本發明提供的一個優點是整體較低的流阻，相比例如雙保護盒之傳統存放系統，允許專用沖洗孔口的沖洗流體。由於沖洗孔口相對較小，因此在任何沖洗操作期間可能由於流體摩擦而導致高流阻。使用本發明，提供具有寬橫截面的沖洗流體(基本上開放的存放系統)，這樣的流阻是小很多的，因此使較低的能量輸入，提供所需量或流速之沖洗流體到相應的EIP。
較佳地，儲存器更包括EOP緩衝儲存器，配置為在受控環境中存放多個EOP，且機器人EOP處理器配置為將EOP放入EOP緩衝儲存器中並從EOP緩衝儲存器中取出EOP。
在一些實施例中，EOP緩衝儲存器也可單獨地提供和/或間隔開光罩儲存器，使得可以提供包括所述光罩儲存器和專用的EOP緩衝儲存器之儲存器系統。這有助於將光罩儲存器內部的污染控制在一個非常低的程度。
換言之，儲存器適用於實施上述方法，因此具有與上述方法相同的優點。
010、020、150:EOP(EUV外保護盒)
100:EIP(EUV內保護盒)
110:上部組件
112、212:孔口
114:保持器
116:壓力點
120:下部組件
200:夾持裝置
210:上部
211、221:操作點
214:致動器
215:U形型材
216:壓力施加器
218:RFID裝置
220:下部
300、600:存放系統
400、410:方法
401、402、403、404、411、412、413、414:步驟
700:儲存器
710:氣閘
720:組裝器
721:上施加臂
722:下施加臂
723:導軌
725:上臂
727:下臂
730:處理器
735:尖頭
740:存放單元
742:存放位置(或隔間)
750:EOP緩衝儲存器
760:沖洗系統
762:沖洗氣體供給單元
764:壓力調節器
766:(沖洗氣體的)介面
現在將參考附圖更詳細地討論本發明的優點和實施例，其中圖1繪示EIP的兩個不同實施例，其結合可實施本發明；圖2示意性地繪示根據本發明的夾持裝置的較佳實施例的透視圖；圖2A和2B示意性地繪示根據本發明的夾持裝置的較佳實施例；圖2C以俯視圖和透視圖示意性地繪示根據本發明的特別較佳實施例的夾持裝置和施加器之間的相互作用；圖2D繪示根據本發明的較佳實施例的與施加器交互作用的夾持裝置的另一個透視圖；圖3以立體示意圖繪示根據本發明的存放系統包括一體式夾持裝置的存放系統的較佳實施例；圖4A和4B繪示根據本發明的EUV光罩儲存器的操作方法的較佳實施例的流程圖；和圖5示意性繪示根據本發明的光罩儲存器的較佳實施例。
圖1繪示傳統EIP的兩個實施例A、B。每個EIP 100包括上部組件110和下部組件120。上部組件110包括一個或多個孔口112、保持器114和壓力點116。
保持器114以四個活塞的形式提供，藉由彈性元件偏置到縮回位置，並藉由彈性密封件以密封方式連接到上部組件110，以防止顆粒污染物進入EIP內部。
孔口112配備有過濾材料，還可以防止顆粒污染物進入EIP內部，同時提供用於沖洗和/或保護氣體(例如氮氣)的通道。
提供壓力點116，使兩個組件110、120相對於彼此固定，並且提供保持器用於在從EIP外部受到作用時，固定EIP內部的光罩。
下部組件120也可以設有類似於上部組件110的壓力點116的壓力點。
在EIP 100的實施例A中，壓力點116與保持器114在空間上分開，而在實施例B中，保持器114設置在與壓力點116相同的區域內並透過壓力點116延伸。
在圖2、圖2A和圖2B中，示意性地繪示可用於EIP 100的實施例A和B之夾持裝置200。
夾持裝置200包括金屬製成的一體式夾持元件(例如，金屬片)，具有上部210，和兩個U形型材215一體地形成在上部210的相對邊緣。下部220由U形型材215的相應下部形成。上部210的特徵在於在位置上基本上對應於EIP的一個或多個孔口112的孔口212並且形成以配合到EIP 100上。EIP 100的表面部分，在對應於孔口212的位置， 在本公開中被稱為「未覆蓋」，特別是接觸或直接位於夾持裝置200之材料表面相對或下面之EIP 100的表面部分，被視為是「覆蓋」。因此，根據本發明，夾持裝置200被配置為僅部分地覆蓋EIP 100。孔口212可特別佔上部210之表面積之10%、20%、25%、50%、75%、80%或90%以上。此外，類似的孔也可以提供在下部220(圖中未繪示)。但是在圖2所示的例子中，下部220形成兩個分開的邊緣，每個邊緣形成兩個U形型材215之一的一部分。因此，下部220僅覆蓋靠近邊緣的下部EIP組件120的部分。此外，EIP 100的側向表面，其與上部210或下部220或U形型材215中的任何一個都不對應，也被視為「未覆蓋」。
一體式夾持元件200的下部220可以是基本上平坦的並且可以包括兩個空間分離的部分，每個部分是U形型材215之一的下部。
因此，一體式夾持裝置200的上部210和下部220為一體成型，並被配置為在它們之間容納和固定EIP 100。為此，上和下夾持元件都配備有壓力施加器216，其被配置為壓靠在EIP 100的上部和下部組件110、120的相應壓力點116上以相對於彼此固定EIP組件110、120。
夾持裝置200被配置成使得下部220相對於上部210是可彈性伸縮的或可彎曲的，使得EIP容納在上部210和下部220之間固定可以被實現或取消，如需要的，藉由彈性彎曲下部220而遠離上部210，從而加寬U形型材215。在所示的例子中，下部220以兩個獨立的閂鎖(相應的兩個U形型材215之兩個下方的部分)的形式提供。然而，可想到夾持裝置200的實施例，其中下部220實質性對稱於上部設置，並且可以提供一些好處，尤其是在穩定性上。
需要說明，如圖2和3，U形型材215可跨越夾持裝置200之上部210的邊緣的長度上中斷。換句話說，可以在U形型材215內設置孔或狹縫，特別是為了將接觸力調整到所需值和/或便於流體進入EIP 100的側面，否則會被U形型材215覆蓋。
此外，EIP 100之實施例之上部210設有致動器214，被配置為當夾持裝置200被附加到EIP 100時，作用於EIP 100之實施例A之上部組件110的保持器114上。
在適用於EIP 100的實施例B的夾持裝置200中，壓力施加器216同時完成致動器214的功能。因此，每個壓力施加器216也構成致動器214。
對於所示的兩個實施例，藉由作用於EIP 100的保持器114，夾持裝置200使收容在EIP 100內的光罩相對於EIP 100固定。
壓力施加器216和致動器214可以例如以舌形切口或扁平或正交平面彈簧的形式提供，並且可以被配置為分別向壓力點116和保持器114施加預定力。較佳地，壓力施加器216被配置為施加預定力至每個壓力點116。在用於EIP 100的實施例A之夾持裝置中，施加到壓力點之力可以不同於致動器214施加到保持器114的預定力。這樣，施加到保持器114和壓力點116之力可適於需要用於固定相對於彼此的各部分所需的力。通常，將光罩固定在EIP內所需的力小於固定上部組件110相對於下部組件120所需的力。因此，形成致動器214的切口可比形成壓力施加器216的切口更長和/或更窄。
在適用於EIP 100的實施例B的夾持裝置中，還可以分別向壓力點116和保持器114施加不同的力，例如，藉由於壓力施加器216內提供額外的切口或平面或正交平面彈簧(圖中未繪示)，使得與施加到壓 力點116的力相比，可以向保持器114施加更小的力。換言之，即使EIP 100的實施例B中的壓力點116和保持器114非常接近，仍然可以提供彼此分開的壓力施加器216和致動器214。
如圖2B所示，夾持裝置200之上部210和下部220可包括操作點211、221，使剛才說明的夾持裝置200彈性彎曲或打開。
在圖2C和2D中，分別以俯視圖和透視圖示意性地繪示啟動裝置200和施加器或組裝器720之間的示例性交互作用。
施加器，在圖2C和2D所示的實施例中，包括具有操作手指721之上臂725，用於與夾持裝置200之上部210的操作點211交互作用；和具有操作手指721之下臂727，用於與夾持裝置200之下部220的操作點221交互作用。例如，處理器730可以放置空的夾持裝置200到施加器720的上臂725的操作手指711。處理器730然後可從夾持裝置200縮回和下臂727可向下按壓夾持裝置200之下部220的操作點221，從而加寬U形型材215。在下壓過程中，下臂727可更擴大諸如遵循由U形型材215的彎曲作用之操作點221之橫向收縮，從而避免操作點221的磨損。然後施加器的上臂725和下臂727兩者可以同時在EIP 100上方沿橫向方向移動由此打開的施加裝置200，使得在移動操作期間夾持裝置200和施加器720都不接觸EIP 100。然後施加器720按壓夾持裝置200至EIP 100，使得正交平面彈簧作用在上部EIP組件110的壓力點116和保持器114。然後，將施加器720的下臂727向上移動以釋放夾持裝置200的下部220，從而閉合環繞EIP 100的夾持裝置200。因此，形成存放系統300，如在下面參考圖3之說明。然後，施加器可用於置放組裝的存放系統到處理器730，這反過來可以傳輸存放系統至期望的位置，例如，到存放位置742。
圖2D繪示打開之EOP 010、020，可取出或放置EIP 100。EOP包括EOP蓋010和EOP基座020，在所描繪的開放狀態，其在垂直方向彼此間隔開，例如允許進入EOP內部。
在圖2D之施加器720可滑動地安裝在導軌723上，允許相對於EOP之施加器的橫向移動，使得施加器可以附接夾持裝置200到EOP基座020上之EIP，然後從EOP基座020取出如此形成的存放系統300。雖然沒有明確繪示或討論，可滑動之配置也可以於本文所討論的其它實施例中實施。
打開存放系統300本質上可以藉由使用相同的硬件顛倒剛剛說明的步驟的順序來執行。
圖3中繪示組裝狀態下之存放系統300，包括EIP 100和具有上部210和下部220的一體式夾持裝置200。圖3中，下部220不是完全可見。因為它被EIP 100覆蓋。
如上所述，藉由保持器114施加到光罩的固定力較佳小於藉由按壓點116施加到EIP組件110、120的固定力。例如，共同施加到保持器114的固定力或每個單獨的保持器114可以從1N到100N的範圍內選擇，較佳為5N到50N，並且可以，約20N±5N，例如17N。該力較佳地以與參考壓力施加器216所說明的類似的方式均勻地分佈在所有提供的致動器214上。
應理解，與EIP 100的上表面相比，一體式裝置夾持裝置200覆蓋較少之EIP 100的下表面，因為它基本上使EIP 100的整個下部組件120未被覆蓋。例如，當附接至EIP 100時，夾持裝置200使至少EIP 100之50%、60%、70%，80%或90%未被覆蓋。在一些實施例中， 夾持裝置200使至少EIP 100之孔口112(一個或多個)未被覆蓋，使得從圍繞夾持裝置200之環境朝向孔口112的流體基本上不受阻礙。
如可從圖3中推斷出，夾持裝置200被設計為使得在使用中基本上相鄰延伸到EIP的表面。因此，存放系統300自身基本上佔用EIP 100相同體積。例如，存放系統300的封裝體積可以達到小於EIP 100的封裝體積的130%、120%、110%或105%。
圖4A中，操作存放光罩用之光罩儲存器700的較佳方法於流程圖中繪示，並以參考標號400標示。相應的光罩儲存器於圖5示意性地繪示出來。
該方法將在下文中相對於圖2和2A所討論的夾持裝置200說明。
在步驟401中，包括EUV外保護盒(EOP)150和收容在EOP 150內的EIP 100之雙保護盒從儲存器700外部接收。雙保護盒在包括氣閘710之入口端的向外側接受並通過氣閘710到達入口端向內側。在通過氣閘710的過程中，對氣閘710的內部容積進行沖洗，從而確保光罩儲存器700內部的環境不受到雙保護盒接收的不利影響。
沖洗氣閘710可包括抽空氣閘710，用流體例如氣體，特別是惰性氣體沖洗它，和/或用流體，特別是惰性氣體沖洗它。
在步驟402中，雙保護盒被打開。在該示例中，打開雙保護盒，包括解鎖EOP 150，從EIP 100周圍的位置除去EOP 150和移動EOP 150到EOP緩衝儲存器750，可以存放在EOP緩衝儲存器750直到EOP 150再次被需要。當EOP 150從EIP 100移除時，壓力點116和保持器114不再作用。因此，在那個時候，EIP組件110、120和其中所含光罩不再相對於彼此固定。
在步驟403，夾持裝置200被附接到EIP 100，例如，在如結合圖2C討論的方式。由此，提供如圖3所示的存放系統300。附接夾持裝置200可以特別地藉由彎曲夾持裝置200的下部220離開夾持裝置200的上部210以加寬U形型材215來實現。然後，夾持裝置200移動到EIP 100。然後，下部220被釋放到閉合位置，以使得下部按壓EIP 100的下部組件120和上部210壓EIP 100的上部組件110，在垂直於相應部分210、220的延伸之主平面(「法線方向」)之方向。較佳地，步驟403以基本上僅法向力施加到EIP 100並且避免扭轉力和側向力的方式進行。一旦夾持裝置200安裝在EIP 100上，開啟雙保護盒之前之EOP 150實現的固定功能有效地由夾持裝置200恢復或模擬。施加在EIP和/或光罩上的力均來自於夾持裝置材料的彈性變形，特別是來自U-形型材215內存放的彈性能量。板簧214/216用於根據需要分配力。
在步驟404中，將存放系統300移至儲存器內的存放位置。較佳地，用於將存放系統300移動至相應存放位置的處理器730包括雙尖頭叉，其中兩尖頭735相對間隔開以使得EIP 100鬆散地在之間配合。在這樣的實施例中，叉可以推入存放系統300中，每個叉頭停在EIP 100以及連接上部210和下部220(U形型材215的垂直部分)之夾持裝置200的一部分之間，而不與EIP 100接觸。移動存放系統300可由此來實現而處理器和EIP 100之間不直接接觸，再次降低顆粒生成概率。
如上所述，所有步驟，尤其是步驟402和403，都以這樣的方式進行，即裝有EIP 100的光罩不相對於EIP 100移動，以防止產生摩擦引起的顆粒。
圖4B中，操作光罩儲存器用於取出光罩的的較佳方法以流程圖繪示並以參考標號410表示之。
在步驟411中，存放系統300從它的存放位置上移開。步驟411可以由上述圖4A類似步驟404的方式來執行。
在步驟412中，夾持裝置200從EIP 100移出以拆卸存放系統300。為此，夾持元件200的上部和下部210、220彼此彎離並從EIP 100一起離開或縮回，從而釋放壓力點116和保持器114。在這一點上，EIP 100內的光罩固定不再有效。
步驟403和412可以無需移動EIP 100來進行。這可藉由EIP 100離開EOP 150的下部組件，當夾持裝置200分別附接EIP 100或分離夾持裝置200之前將其放置在EOP 150的下部組件。這是特別有利的，因為它有效地分別防止了EIP組件110、120和光罩相對移動。
在步驟413中，從EOP緩衝儲存器750取出EOP 150並組裝在EIP 100周圍以提供雙保護盒。當雙保護盒完全組裝時，在存放期間由夾持裝置200實現的固定功能由EOP提供。
在步驟414中，將在步驟413中形成的雙保護盒傳送到儲存器700的外部。這可以包括將雙保護盒通過上述氣閘710到入口端的朝外側。雙保護盒通過期間，氣閘710可以被沖洗以防止污染物進入入口端。
如圖5，光罩儲存器700包括已經提到的氣閘710，被配置成執行上面說明的方法400、410之步驟402、403、412和413之組裝器720，其中可存放多個EOP 150的EOP緩衝儲存器750，以及存放系統300可以存放在多個存放位置742之存放單元740。處理器730設置有儲存器700用於移動存放系統300至各自的存放位置742和從存放位置742移動。特別是，這個處理器730包括雙尖頭叉735，如以上所說明， 其被配置為推入存放系統300，而無需機械接觸EIP 100。組裝器720特別地可以包括上施加臂721和下施加臂722，如圖2C所示。
應當指出的是，存放位置742的數量可以基本上超過EOP緩衝儲存器750存放的EOP 150的數量。如上所述，僅需要於儲存器700外部的光罩需要EOP 150。因此，小數量的EOP 150存放在EOP緩衝儲存器750中，從而可以根據要求組裝用於光罩之雙保護盒。然而，由於通常不需要同時需要所有的光罩，所以無需每個光罩存放於存放單元740內存放EOP 150。
儲存器700更包括沖洗系統760，被配置為提供沖洗氣體流至每個存放位置或隔間742。例如，沖洗系統760可包括沖洗氣體供給單元762，諸如一個罐或一個或多個氣瓶，壓力調節器764，被配置為將沖洗氣體分配到存放單元的不同區域的歧管，和配置提供從歧管到每個單獨的存放位置或隔間742之沖洗氣體的介面766。這介面可以一個或多個擴散板的形式來提供，例如包括多孔材料之穿孔金屬片或金屬板，例如，玻璃料或多孔燒結金屬。根據所期望的清潔度，沖洗氣體流速可從0.2至1L/分鐘/存放位置之間的範圍內選擇和/或從1至20L/分鐘/存放位置之間的範圍內選擇，特別是在2至10L/分鐘/存放位置之間。在一些實施例中，例如，與其他存放位置相比，為了反映不同存放之光罩所需的不同清潔級別或取決於操作模式，某些存放位置可以選擇單獨不同之流速。因此，例如，與在預定時間量內沒有發生變化的存放位置相比，最近已填充的存放位置可能以更高的沖洗速率進行沖洗。另一個例子可以是對於即將被清空的存放位置的更高的沖洗速率，使得存放系統移出時的顆粒侵入存放位置的風險減少。
通常情況下，存放位置或隔間742被配置為一個堆疊在另一個之上的方式。每個用於在其中或由其分別存放和取出EIP 100之存放位置或隔間742之進入通常藉由每個存放位置或隔間742的前側授予。用於提供沖洗氣體至每個存放位置或隔間742的介面766可以因此單獨配置在每個存放位置或隔間742之後側或其中之一側面。在一些實施例中，可以提供一個排放，尤其是相對於每個單獨的存放位置或隔間742之相應的介面766，排放被配置為在通過相應的存放位置或隔間742之後收集和取出沖洗氣體，以防止沖洗氣體在流通過第一存放位置或隔間742之後流入不同的(例如相鄰的)存放位置或隔間742。這基本上使各個EIP 100之間的交叉污染最小化。在其他實施例中，還可以配置排放以使得沖洗氣體經由存放位置或隔間742的前側被抽出。這消除了需要為每個單獨的存放位置或隔間742提供這種排放，因此成本較低。在這樣的實施例中，有利的是，用於提供沖洗氣體的介面766位於存放位置或隔間742的後側，並且前側的前方之壓力低於存放位置或隔間742內的壓力，以有效防止沖洗氣體逆流進入存放位置或隔間742。
該方法可以因此包括向存放單元740提供沖洗氣體的步驟，特別是包括從氣體供應單元762取出氣體，調節氣體壓力至期望的壓力級別，例如。1-5巴絕對壓力，並引導氣體到每個單獨的存放位置或隔間742。另外，從存放位置或隔間742取出用過的沖洗氣體的步驟可以被執行。這可以特別地包括操作泵、壓縮機、鼓風機等，以提供拉動或吸入沖洗氣體壓力梯度以離開存放位置或隔間742，從而防止交叉污染。
圖2A中，夾持裝置200被額外地提供有記錄元件218(示意性地繪示)，包括識別裝置，如RFID裝置，和一個或多個感測器。RFID裝置218是一種資訊承載元件，其設有識別號，使每個夾持裝置 200藉由讀取RFID裝置218可區分其它夾持裝置200。應當理解的是，雖然記錄元件218僅繪示在圖2A中的實施例中，在夾持裝置200的任何其他實施例中提供這樣的記錄元件218也是有利的。
包括在記錄元件218的一個或多個感測器被配置成檢測或測量，例如，溫度、圍繞夾持裝置200的環境的組合(例如濕度)，作用在夾持裝置200之壓力和/或加速度。在例中之記錄元件被更配置以將一個或多個感測器的讀數儲存和/或可用這些讀數更進一步之處理。
在夾持裝置200配備有RFID裝置218的情況下，例如，方法400可以包括提供與特定夾持裝置200與組合存放的光罩與使用的夾持裝置200的RFID裝置218的識別號的關聯。這種關聯可以被儲存，例如，在光罩儲存器之中央儲存器中和/或生產設施的中央計算裝置內。這提供的優點是，光罩可以被夾持裝置200識別，用於其存放，因此可以被識別，同時仍然安全地收容在各自的EIP 100中。
該方法可以更包括從一個或多個感測器收集數據，並使用該數據，例如用以評估是否更進一步之動作是必要的，例如檢查取出之光罩。
較佳地，然後方法410使用夾持裝置200之RFID裝置218，取回與夾持裝置200相關聯的光罩。由此，可以實現驗證機制。例如，可能的是，儲存器700內的給定的光罩的存放位置742被用於識別從儲存器700取出之光罩。當從存放位置742取出光罩，可以讀取夾持裝置200的RFID裝置218並核對存放裝置200的識別號與存放的光罩的關聯，以驗證是否正在取回正確的光罩。如果存放在特定存放位置的光罩的身份和夾持裝置200相關聯的光罩不同，識別程序被觸發且可以產生警示 信號，使光罩身份被證實之前不使用於生產上。這提供光罩識別的整體可靠性更高的優點。
這種光罩與各自的夾持裝置200的另一個優點是，即使光罩從各自的存放位置隨意移開，光罩仍然可以識別。例如，這可能發生在地震或類似的無法控制的情況。在傳統的方法和系統中，光罩可能必須從它們各自的EIP移出以進行識別，或者在這種情況下，傳統的存放系統甚至可能被破壞。因此，本發明為EUV光罩提供了更安全的存放環境，提高了可追溯性。

Claims (21)

  1. 一種EUV內保護盒(EUV inner pod；EIP)用之夾持裝置，該EIP(100)包括兩個或多個容納EUV光罩用之組件，其中該夾持裝置(200)包括單個一體式夾持元件，其配置為：提供使該EIP(100)的兩個或多個組件(110、120)相對於彼此固定並將該光罩固定在其中的功能；以及僅部分覆蓋該EIP(100)。
  2. 如請求項1所述之夾持裝置(200)，更配置為作用於該EIP(100)的一個或多個保持器(114)，當從該EIP(100)外部作用時，該保持器(114)被配置為固定該光罩在其中，使該光罩固定在該EIP(100)內。
  3. 如請求項1或2所述之夾持裝置(200)，包括至少75%的金屬材料，相對於夾持裝置(200)的質量和/或體積。
  4. 如請求項1所述之夾持裝置(200)，包括一上部(210)及至少一U形型材(215)，該U形型材被一體地形成於該上部(210)的邊緣且被偏置於朝向閉合位置並被配置為彈性彎曲到打開位置；其中當該U形型材(215)處於該打開位置時，該夾持裝置(200)配置為可連接到EIP(100)，當該U形型材(215)處於該閉合位置時，該夾持裝置(200)配置為將該EIP組件(110、120)該光罩相對於彼此固定。
  5. 如請求項4所述之夾持裝置(200)，包括兩個U形型材(215)，配置在該上部(210)的相對邊緣上。
  6. 如請求項1所述之夾持裝置(200)，包括一致動器(214)，為當該夾持裝置(200)連接到該EIP(100)時，該致動器(214)配置成作用於該保持器(114)上。
  7. 如請求項1所述之夾持裝置(200)，具有的封裝體積小於130%之該EIP(100)的封裝體積，該夾持裝置(200)可附接至該EIP(100)。
  8. 如請求項1所述之夾持裝置(200)，更包括一記錄元件(218)，該記錄元件(218)包括一個或多個組件，所述一個或多個組件包括：一資訊承載元件，配置為用於該夾持裝置(200)的識別，和/或一溫度感測器，和/或一濕度感測器和/或，一壓力感測器和/或，一濃度感測器，配置為用於檢測或測量該夾持裝置(200)周圍環境中一種或多種化學物質的濃度，和/或一加速度感測器，其中該記錄元件配置為存放和/或使用該記錄元件(218)的該一個或多個組件所生成的資訊。
  9. 一種存放系統(300)包括前述請求項任一項所述之夾持裝置(200)和EUV內保護盒(EIP)(100)，其中該EIP(100)配置為容納一EUV光罩；以及包括兩個或多個組件(110、120)和一個或多個保持器(114)，當從該EIP(100)外部作用時，該保持器(114)配置為固定該光罩；以及其中該夾持裝置(200)可附接到該EIP(100)以將該兩個或多個組件(110、120)相對於彼此固定並作用於該保持器(114)。
  10. 如請求項9所述之存放系統(300)，其封裝體積小於130%之該EIP(100)的封裝體積。
  11. 一種EUV光罩儲存器(700)的操作方法，包括存放(400)EUV光罩在該光罩儲存器中並從該光罩儲存器(700)取出(410)該EUV光罩，其中該光罩存放在一EIP(100)內，該EIP(100)包括兩個或多個組件(110、120)，該存放(400)包括將包含該光罩的該EIP(100)移動(404)到該EUV光罩儲存器(700)內的存放位置(742)；以及該取回(410)包括從該存放位置(742)移出(411)包含該光罩的該EIP(100)；其中該EIP組件(110、120)和該光罩在移入或移出該EIP的存放位置時以及位在該存放位置時，藉由未完全覆蓋該EIP的一夾持裝置(200)而相對固定；該方法更包括向包含該EIP(100)的每個存放位置(742)供應沖洗氣體。
  12. 如請求項11所述之方法，其中該存放(400)，在移動(404)到存放位置(742)的該步驟之前，更包括步驟：從該儲存器(700)外部接收(401)包括一EUV外保護盒(EOP)(150)和包含一EUV光罩的一EIP(100)之雙保護盒，其中該EIP(100)完全被該EOP(150)包含在內；打開(402)該EOP；以及將一夾持裝置(200)附接(403)到該EIP(100)，以使EIP組件(110、120)相對於彼此固定，並作用於該EIP(100)中包含一個或多個保持器(114)以相對於該EIP(100)固定該光罩，藉以提供該存放系統(300)。
  13. 如請求項12所述之方法，其中接收(401)該雙保護盒包括： 在包括氣閘(710)之入口端的朝外側接受該雙保護盒，打開該氣閘(710)的第一快門，將該雙保護盒移入該氣閘(710)，閉合該第一快門，沖洗該氣閘(710)的內部容積，打開該氣閘(710)的第二快門，將該雙保護盒通過該第二快門移動到該入口端的朝內側，以及閉合該第二快門。
  14. 如請求項12或13所述之方法，其中打開(402)該EOP(150)包括解鎖該EOP(150)，從該EIP(100)周圍移出該EOP(150)，以及將該EOP(150)存放在EOP緩衝儲存器(750)中。
  15. 如請求項14所述之方法，其中該EOP緩衝儲存器(750)佈置為該儲存器(700)的一個整體組件，或者其中該EOP緩衝儲存器(750)佈置為與該儲存器(700)分開和/或間隔開。
  16. 如請求項11所述之方法，其中在從該存放位置(742)移出(411)的該步驟之後之該取回(410)更包括步驟：從該EIP(100)拆下(412)該夾持裝置(200)；在該EIP(100)周圍組裝(413)EOP(150)形成雙保護盒，以使該EIP組件(110、120)以及包含在該EIP(100)內的該光罩相互固定；以及將該雙保護盒傳送(414)至該儲存器(700)外。
  17. 一種儲存器(700)，用於存放至少一個EUV光罩，其中每個該至少一個光罩存放在一個相應的EUV內保護盒(EIP)(100)中，其 中該EIP(100)包括兩個或多個EIP組件(110、120)，其是藉由未完全覆蓋該EIP的一夾持裝置(200)而相對固定，其中該EIP(100)包括一個或多個保持器(114)，該保持器(114)配置為當從該EIP(100)外部作用時，相對於該EIP(100)而固定存放在該EIP(100)內的光罩，其中該夾持裝置(200)作用於該保持器(114)以固定該光罩存放在該EIP(100)中，該儲存器(700)包括：一裝載口，包括氣閘(710)和組裝器(720)；一存放單元(740)，配置為存放在各自的存放位置(742)，每個EIP(100)藉由一夾持裝置(200)而固定且每個EIP(100)包含一個光罩；一處理器(730)，配置為將裝有該光罩的該被夾持的EIP(100)移至該存放裝置(700)的該存放單元(740)內的相應存放位置(742)和從該相應存放位置(742)移出；以及沖洗氣體供給單元(760)，配置為向該存放單元(740)供給沖洗氣體其中：該氣閘(710)被配置為自該儲存器(700)外部接收包括一EUV外保護盒(EOP)(150)和包含一光罩之一EIP(100)之一雙保護盒，其中該EOP(150)作用於該保持器(114)；以及該組裝器(720)被配置為打開該EOP(150)而不引起EIP組件(110、120)和該光罩相對於彼此的移動；在不引起該EIP組件(110、120)和該光罩彼此相對移動的情況下，將該夾持裝置(200)附接到該EIP(100)上並將該夾持裝置(200)從該EIP(100)移出；並圍繞該未被夾持的EIP(100)組裝EOP(150)。
  18. 如請求項17所述之儲存器(700)，其中該處理器(730)包括一雙尖頭叉，該雙尖頭叉被配置為推入如請求項9或10所述之存放系統(300)，而無需機械接觸該EIP(100)。
  19. 如請求項17或18所述之儲存器，其中該沖洗氣體供應單元(760)被配置為供應沖洗氣體，沖洗氣體的供給量對應於流速為0.2L/分鐘/光罩至20L/分鐘/光罩。
  20. 如請求項17所述之儲存器(700)，更包括EOP緩衝儲存器(750)，配置在受控環境中存放多個EOP(150)，與配置為將EOP(150)放入該EOP緩衝儲存器(750)並從該EOP緩衝儲存器(750)取出EOP(150)的EOP處理器並用。
  21. 一種儲存器系統包括如請求項17-19任一項所述之儲存器(700)和EOP緩衝儲存器(750)，配置在具有EOP處理器之受控環境中存放多個EOP(150)，該EOP處理器配置為將EOP(150)放入EOP緩衝儲存器(750)並從EOP緩衝儲存器(750)取出EOP(150)，其中該EOP緩衝儲存器(750)配置為分開和/或間隔該儲存器(700)。
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