專利名稱：用于保護(hù)用在芯片制造中的標(biāo)線片不被污染的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)用在芯片制造中的標(biāo)線片不被污染的方法和裝置，更具體地，涉及一種薄膜和相對于標(biāo)線片裝配這種薄膜的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體芯片制造中使用圖案化的光刻掩模，且由于掩模上的外來物質(zhì)將在于硅晶片上創(chuàng)建的電子電路中產(chǎn)生印刷缺陷，所以需要保護(hù)這種光刻掩模不被顆粒污染。
對于當(dāng)前的半導(dǎo)體芯片光刻制造，將掩模密封在“薄膜”(當(dāng)前為1微米聚酰胺)中以保護(hù)其遠(yuǎn)離顆粒。該掩模由在一個表面上具有圖案化的吸收膜的剛性襯底構(gòu)成。薄膜為薄的膜片，在裝配至掩模襯底的框架上方延展，其防止顆粒接觸掩模的圖案化區(qū)域。該薄膜偏移于“散焦的”圖象平面中的掩模，在掩模表面(需要保護(hù)的)和薄膜之間產(chǎn)生了間隙。該偏移確保了由薄膜截取的顆粒不產(chǎn)生圖象缺陷。
對于用在早期芯片制造技術(shù)(365nm，248nm)中的光子波長，薄膜高度透明并允許光刻輻射以高效率傳播至掩模。薄膜在掩模的整個壽命期間保持固定至掩模裝配硬件并允許處理和檢測掩模以避免產(chǎn)生缺陷的顆粒污染。
包括157nm光投射光刻的下一代光刻技術(shù)使用離子化輻射(分別為光子、離子和電子)以進(jìn)行光刻成像。由此，在光刻曝光過程中用離子化的輻射照射用在這些下一代光刻技術(shù)中的掩模。傳統(tǒng)的薄膜不能用在下一代光刻中，這是由于薄膜會吸收過多的離子化的輻射。在離子化的束中膜層也會變劣，最終損壞并使得掩模被污染。
現(xiàn)在我們設(shè)計了一種改進(jìn)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于保護(hù)用在半導(dǎo)體芯片制造中的標(biāo)線片(reticle)不被污染的裝置，該裝置包括通過連接裝置布置在所述標(biāo)線片上方的薄膜部件，其間具有氣密空間，特征在于，所述連接裝置被構(gòu)成為允許整個薄膜部件根據(jù)所述空間和空氣之間的氣體壓力差的變化以基本垂直于所述標(biāo)線片的方向移動。
而且，根據(jù)本發(fā)明，提供一種保護(hù)用在半導(dǎo)體芯片制造中的標(biāo)線片不被污染的方法，該方法包括提供薄膜部件，通過連接裝置將其設(shè)置于所述標(biāo)線片上方，其間具有氣密空間，特征在于，所述連接裝置被構(gòu)成為允許整個薄膜部件根據(jù)所述空間和空氣之間的氣體壓力差的變化以基本垂直于所述標(biāo)線片的方向移動。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造半導(dǎo)體芯片的方法，包括步驟提供標(biāo)線片和如上所限定的用于保護(hù)所述標(biāo)線片不被污染的裝置，在所述標(biāo)線片上提供圖案化的掩模，和穿過薄膜部件和掩模照射所述標(biāo)線片。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供一種根據(jù)上面所限定的方法制造的半導(dǎo)體芯片。
將理解，在薄膜和標(biāo)線片之間的空間為填充有氣體的密封體積，該氣體可以空氣，但不是必需為空氣。
連接裝置可以包括柔性連接部件，優(yōu)選被設(shè)置為根據(jù)上述的氣體壓力差變化來伸展和收縮，以便允許薄膜部件以垂直于標(biāo)線片的方向移動。
在另一實施例中，連接部件包括可滑動地將薄膜部件連接至支撐框架的柔性密封裝置，以使其能夠以基本垂直于標(biāo)線片的方向移動。
在又一實施例中，支撐框架可包括其中以氣密方式容納薄膜部件的邊緣的縱向?qū)к?。再次地，允許整個薄膜部件通過向上和向下滑動氣密導(dǎo)軌來相對于標(biāo)線片向上或向下移動。
薄膜層優(yōu)選由硅玻璃形成。標(biāo)線片優(yōu)選被提供于標(biāo)線片底座上，該底座優(yōu)選被提供有薄膜部件連接至其的支撐框架。
參考這里描述的實施例，闡明本發(fā)明的這些和其它方面，且本發(fā)明這些和其它的方面將是顯而易見的。
發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)在將僅僅借助于例子并參考附圖描述本發(fā)明的實施例，其中

圖1是裝配在標(biāo)線片上的常規(guī)薄膜的示意截面圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明第一示意性實施例裝置的示意截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二示意性實施例裝置的示意截面圖；和圖4是根據(jù)本發(fā)明第三示意性實施例裝置的示意截面圖。
具體實施例方式
參考附圖的圖1，常規(guī)裝置包括薄的薄膜1和框架3。薄膜1粘附于框架3，和在其一側(cè)上承載標(biāo)線片(即，光刻表面)的標(biāo)線片底座5粘附于框架3，以使標(biāo)線片底座5和薄膜1之間存在間隙。為了平衡標(biāo)線片底座5和薄膜1之間的空間9與周圍空氣之間的壓力，在框架3中提供帶有過濾器的鉆孔11。
如圖1中示出的這種薄膜包括由高透光材料制成的透明薄膜部件，如1微米聚亞胺。將掩模6提供于標(biāo)線片底座5的一側(cè)上(在標(biāo)線片上方)并然后將標(biāo)線片暴露于光(穿過掩模6)以在硅晶片上產(chǎn)生所需的電路結(jié)構(gòu)。
近些年來，光刻的分辨率逐漸變高，并實現(xiàn)了這種分辨率，更短波長的光逐漸用作光源。具體地，例如越來越希望使用氟準(zhǔn)分子激光器(157nm)。然而，常規(guī)薄膜材料吸收157nm的輻射。因此，已經(jīng)考慮使用由無機(jī)化合物(例如硅玻璃)等構(gòu)成的玻璃板作為薄膜。
當(dāng)這些無機(jī)化合物用作薄膜時，薄膜理想上應(yīng)具有某一厚度以賦予膜層所需的強(qiáng)度和硬度。然而，具體地，該板必須明顯地薄于該某一厚度，以避免輻射扭曲，和由于重力作用這種板會變得彎曲，這會引起用于在薄膜表面處曝光的光路徑偏離，并由此不利地影響曝光。
美國專利申請No.2001/0004508描述了一種其中薄膜層包括粘附于光掩模下方的框架以使薄膜由于重力趨于向下彎曲的裝置。然而，通過對薄膜和標(biāo)線片之間的空間中的空氣減壓，升高了薄膜，并因此可以減輕或消除由于重力(及其本身的重量)引起的變形。
現(xiàn)在我們已經(jīng)設(shè)計了一種改進(jìn)的裝置。參考附圖的圖2，根據(jù)本發(fā)明第一示意性實施例的裝置包括在其一個表面上提供了標(biāo)線片(即，光刻表面)的標(biāo)線片底座5。標(biāo)線片底座5被裝配于框架3上，且圖案化的掩模6被提供于標(biāo)線片表面上。
橫跨標(biāo)線片基本與其平行地設(shè)置透明的薄膜層或板1，以便于在其間限定氣密空間9。薄膜1通過柔性連接部件20裝配于框架3上，其中柔性連接部件被提供于薄膜1的相對邊緣處。柔性連接部件20可以為“波紋管”型設(shè)置的方式，以在垂直于標(biāo)線片的方向上提供最佳柔性，但明顯抵抗所有其它方向。結(jié)果，空間9和周圍空氣之間的氣體壓力差的變化使用玻璃薄膜自身的重力來支撐薄膜1(其可包括例如硅玻璃)。換句話說，薄膜1根據(jù)氣體壓力差“浮動”，該壓力差以無源即不需要電力、風(fēng)力或其它外部連接的方式保持。
參考附圖的圖3，根據(jù)本發(fā)明第二示意性實施例的裝置包括很多與上面參考圖2描述的相同的部件，且相同的參考數(shù)字用于表示相應(yīng)的部件。然而，在這種情況下，連接部件30包括連接至框架3并被構(gòu)成為相對于框架以垂直于標(biāo)線片的方向滑動的柔性密封裝置。以使得整個薄膜1能夠相對于標(biāo)線片向上和向下移動，如參考圖2所描述的。在可選實施例中，將U-狀柔性連接部件30固定于框架3，從而隨著薄膜向上和向下移動，部件30自U形的一個“腿”“滾”向另一個。
參考附圖的圖4，根據(jù)本發(fā)明的第三示意性實施例的裝置也包括與參考圖2和3描述的那些相同的部件，且相同的參考數(shù)字再次用于表示相應(yīng)的部件。然而，在這種情況下，縱向?qū)к?未示出)被提供于框架3的側(cè)面上，在該導(dǎo)軌內(nèi)部，薄膜1能夠以垂直于標(biāo)線片的方向滑動，以便再次地，在標(biāo)線片裝置內(nèi)部相對于空氣壓力的氣體壓力差的變化使用薄膜自身的重力支撐薄膜1。
在薄膜層形狀上為矩形的情況下，難以獲得在薄膜和支撐框架之間的柔性連接。在這種情況下，在薄膜層的拐角處使用倒圓(radius)。
應(yīng)當(dāng)注意，上述的實施例說明而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不偏離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下設(shè)計很多可選實施例。在權(quán)利要求中，圓括號中裝置的所有參考標(biāo)記不應(yīng)構(gòu)成為限制權(quán)利要求。詞語“包括”等不排除存在除了在作為整體的任一權(quán)利要求或說明書中列出的那些之外的元件和步驟。元件的單數(shù)引用不排除這種元件的多個引用，反之亦然。在列舉了幾個裝置的器件權(quán)利要求中，通過一個及其硬件相同項可以體現(xiàn)這些裝置中的幾個。在相互不同的從屬權(quán)利要求中列出了某些裝置的純粹事實并不表示這些裝置的組合不能方便使用。
權(quán)利要求
1.一種用于保護(hù)用在半導(dǎo)體芯片制造中的標(biāo)線片不被污染的裝置，該裝置包括通過連接裝置(20，30)布置在所述標(biāo)線片上方的薄膜部件(1)，其間具有空間(9)，其特征在于所述連接裝置(20，30)被構(gòu)成為允許整個薄膜部件(1)根據(jù)所述空間(9)和空氣之間的氣體壓力差的變化以垂直于所述薄膜的方向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述連接裝置包括柔性連接部件(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中所述連接部件(20)被設(shè)置為根據(jù)氣體壓力差的所述變化伸展和收縮，以便允許薄膜部件(1)以垂直于標(biāo)線片的方向移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述連接裝置包括可滑動地將薄膜部件(1)連接至支撐框架(3)的柔性密封裝置(30)，以使其能夠以基本垂直于標(biāo)線片的方向移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括支撐框架(3)，該支撐框架(3)包括其中以氣密方式容納薄膜部件(1)的邊緣的縱向?qū)к墶?br> 6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其中薄膜部件(1)由硅玻璃形成。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其中標(biāo)線片被提供于標(biāo)線片底座(5)上，該底座(5)提具有連接至薄膜部件(1)的支撐框架(3)。
8.一種保護(hù)用在半導(dǎo)體芯片制造中的標(biāo)線片不被污染的方法，該方法包括步驟提供薄膜部件(1)，通過連接裝置將該薄膜部件(1)設(shè)置在所述標(biāo)線片上方，其間具有空間(9)，其特征在于，所述連接裝置(20，30)被構(gòu)成為允許整個薄膜部件(1)根據(jù)所述空間(9)和空氣之間的氣體壓力差的變化以基本垂直于所述標(biāo)線片的方向移動。
9.一種制造半導(dǎo)體芯片的方法，包括步驟提供標(biāo)線片和根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項的用于保護(hù)所述標(biāo)線片不被污染的裝置，在所述標(biāo)線片上提供圖案化的掩模(6)，并穿過薄膜部件(1)和掩模(6)照射所述標(biāo)線片。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求9的方法制造的半導(dǎo)體芯片。
全文摘要
橫跨標(biāo)線片、基本與其平行地裝配透明的薄膜部件或板(1)，以便在其間限定氣密的空間(9)。薄膜(1)通過在薄膜(1)的相對邊緣處提供的柔性連接部件(20)裝配于框架(3)上。柔性連接部件(20)可以為“波紋管”型設(shè)置的方式，從而以垂直于標(biāo)線片的方向提供最佳柔性，但明顯抵抗所有其它方向。結(jié)果，在空間(9)和周圍空氣之間的氣體壓力差的變化使用薄膜自身的重力來支撐薄膜(1)。換句話說，薄膜(1)根據(jù)氣體壓力差“浮動”，該壓力差以無源即不需要電力、風(fēng)力或其它的外部連接的方式保持。
文檔編號G03F7/20GK1856738SQ200480027390
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者M·A·D·M·魯斯, R·M·J·馮克坎 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司