[发明专利]带均压的衬底容器

说明书

相关申请案

本申请案主张基于2005年2月27日提出申请的第60/657,354号美国临时申请案、2005年2月27日提出申请的第60/657,355号美国临时申请案及2006年2月18日提出申请的编号尚未知的美国临时申请案(代理档号为2267.1110US01)的权利，这些美国临时申请案均以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本发明涉及在半导体制造中所用的能控制微粒污染的衬底载具，且更具体而言，涉及可运输及运送的光罩载具，在所述载具内衬底周围的受控环境内设置有均压系统。

背景技术

光刻法是在半导体应用中处理硅晶片时常常遇到的其中一个工艺步骤。在光刻法中，在沉积有氮化硅的晶片表面上涂覆感光性液体聚合物或光阻剂，并随后使用带有所期望图案的模板使晶片表面选择性地曝光至辐射源。通常，使紫外光照射过掩膜或光罩或从掩膜或光罩的表面上反射，以将所期望图案投影至覆盖有光阻剂的晶片上。经过曝光的光阻剂部分会发生化学改性，并在随后使晶片经受化学媒体的作用以移除未曝光的光阻剂时不受影响，从而在晶片上留下恰好呈现掩膜图案形状的改性的光阻剂。通常，使晶片经受蚀刻工艺，以移除被曝光的氮化物层部分，从而在晶片上留下恰好呈现掩膜设计的氮化物图案。

所述行业中的趋势是制造越来越小及/或逻辑密度越来越高的芯片，这就需要在逐渐变大的晶片上具有越来越小的线宽。显然，对光罩表面进行图案化的精细程度以及图案可忠实地复制至晶片表面上的程度是影响最终半导体产品的质量的因素。图案可再现于晶片表面上的分辨率取决于在将图案投影至涂有光阻剂的晶片表面上时所用的紫外光的波长。现有技术的光刻工具是使用波长为193nm的深紫外光，其使最小形体尺寸能达到100nm数量级。目前正在开发的工具则使用157nm的极远紫外光(Extreme Ultraviolet，EUV)，其使形体分辨率能达到70nm以下的尺寸。

光罩是非常平坦的玻璃板，其包含要再现于晶片上的图案。典型的光罩衬底材料是石英。由于现代集成电路的关键元件具有很小的尺寸，因而使光罩的有效表面(即图案化表面)上不带有污染物至关重要，否则在处理过程中，这些污染物可能会损坏表面或使投影至光阻剂层上的图像变形，从而导致最终产品的质量令人无法接受。通常，当EUV作为光刻工艺的一部分时，非图案化表面与图案化表面的临界粒径分别为0.1μm与0.03μm。通常，光罩的图案化表面上涂有光学透明的薄膜，薄膜通常由硝化纤维制成，其贴附至框架上且由框架支撑，并贴附至光罩上。其作用是隔绝污染物并减少由迁移至图像平面上的这些污染物所可能造成的印刷缺陷。然而，与深紫外光光刻法所特有的使光透射过光罩不同，极远EUV是利用图案化表面上的反射。目前，所属技术领域中并不提供对EUV透明的光罩护膜材料。因此，在EUV光刻法中所采用的反射性光掩膜(光罩)远比在传统光刻法中所用的光罩更容易受到污染及损坏。此种情形对为容纳、存储、运输及运送专用于EUV光刻法的光罩而设计的任何容器提出了更高的功能要求。

显然，鉴于光罩图案化表面上的精密形体容易因滑动摩擦及磨损而受到损坏，因而在制造、处理、运送、搬运、运输或存储期间发生不必要或意外的接触是非常不利的。第二，光罩表面上的任何微粒污染均有可能使光罩损坏到足以严重影响通过在处理过程中使用此光罩而获得的任何最终产品。在处理、运输及运送过程中，可能会在容纳光罩的受控环境内产生微粒。滑动摩擦及由此造成的磨损就是一个污染微粒来源。在运输过程中，光罩在光罩容器中滑离其所期望位置则例如是另一个微粒来源。当以自动方式从容器中取出光罩并将其定位于处理设备中时，此种离位光罩还将有可能错位，从而有可能导致最终产品的质量无法预测。在从容器中放置及移出光罩至光刻设备过程中的滑动摩擦也会造成微粒产生及污染机会。最后，容器的震动及振动可能会传递至光罩及容纳光罩的组件，从而造成摩擦及相伴地产生微粒。

传统上，光罩是在一个容器中运送至要使用光罩的制造工厂中，并在各次使用之间以其他容器存储于制造工厂中。运送容器在使用后通常被丢弃。将光罩从运送容器转移至其在制造工厂中的存储容器中时会形成另一个污染机会。对光罩运送器具与对在制造工厂内所使用的容器的传统要求相差很大。将这两种用途的容器相组合将会消除在从运送容器转移至制造工厂用容器过程中的微粒侵入及产生机会，但会带来巨大的设计挑战。例如，此种容器将需要能够应对在运输过程中大气压力的巨大变化，例如与海拔及温度变化相关的变化。此外，对运输中减震能力的要求也比在制造工厂中进行受控机械手转移时高得多。