[发明专利]利用换气装置降低光掩膜雾化的曝光装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造的方法及装置，且特别是涉及一种利用换气装置降低光掩膜雾化(haze)的曝光装置及方法。

背景技术

光掩膜(photomask)普遍用于半导体制造的光刻(photolithography)工艺中。光掩膜一般由非常平坦的石英或玻璃制成，其中一面沉积一层铬。在光刻步骤时，二元式光掩膜(binary mask；BIM)或相移式光掩膜(phase shift mask；PSM)上的图案用于将其影像移转至晶片(wafer)上。然而光掩膜上的污染物俨然成为问题，例如波长等于或小于248纳米(nanometer；nm)的光刻工艺中使用的精确度高的光掩膜特别容易受缺陷影响。

光掩膜污染的类型之一是指雾化污染。雾化污染是在曝光过程中为了清除光掩膜上来自于晶片厂或工具环境中的化学残留物或不纯物而形成的沉淀物。举例而言，利用含铵离子(NH4⁺)及硫酸根离子(SO4^2-)的溶液清洗光掩膜后，光掩膜又暴露于例如波长为248nm或193nm的短波紫外光时，就会使污染变得明显。

护膜框架(pellicle frame)发展多年来，其中引人关注的一个方面就是增加排气孔(也称为压力释放阀或PRV)。在增加排气孔前，经由空气运送光掩膜时，会使护膜(pellicle membrane)在低压下充气。护膜膨胀后，有时会与收纳护膜框架的盒盖接触。这种接触甚至会使得光掩膜在进入制造晶片的无尘室前，因产生磨损而无法使用。为了减轻该问题，于是在护膜框架钻出小孔，使护膜内密封的空气与周遭空气之间的压力差获致平衡。在压力平衡过程中，由于事实上微粒有可能被吸入小孔内而造成压力数值变化不等于零，因此需要在小孔上覆盖滤材，或将小孔切割成弯曲的路径以穿过护膜框架，抑或二种方法都使用(如图2所示)。

以能量源激光器(例如紫外光激光器)照射在具有护膜的光掩膜上，会在由护膜与光掩膜表面所限制的空间内产生高能量的环境。从护膜材料中释出的化学物质、以及在激光曝光过程中产生的高活性氧自由基及臭氧会充斥在前述环境中，造成光化学反应的理想的温床，而此温床有可能在光掩膜表面引起雾化缺陷的形成。

因此，亟需针对目前曝光装置及方法提出较佳的换气装置及方法，以降低光掩膜雾化缺陷的形成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种降低光掩膜雾化的曝光装置及方法，其是在印框护膜(framed pellicle)与光掩膜之间利用换气装置导入气流，进而降低光掩膜雾化缺陷的形成。

为了实现解决上述技术问题及实现本发明的目的，本发明提出一种降低光掩膜雾化的曝光方法。在一较佳实施例中，该方法包括：将印框护膜固定于光掩膜上，其中印框护膜至少包含护膜框架及与其连接的护膜，且印框护膜具有第一孔与第二孔，第一孔与第二孔均连接第一空间与印框护膜外的第二空间，而第一空间则由光掩膜印框护膜环设而成；以及利用能量源穿过印框护膜及光掩膜对光刻层曝光时，同时使第一空间内的气体经由第一孔而外流至印框护膜。使第一空间内的气体经由第一孔而外流至印框护膜的步骤可至少包含利用第二孔与正压力气体源相连。或者，使第一空间内的气体经由第一孔而外流至印框护膜的步骤至少包含利用第一孔与真空源相连。抑或，使第一空间内的气体经由第一孔而外流至印框护膜的步骤至少包含含利用第二孔与正压力气体源相连，且利用第一孔与真空源相连。另一种方式，使第一空间内的气体经由第一孔而外流至印框护膜的步骤至少包含利用一管路使正压力气体源对外相连至印框护膜，并且在邻近第一孔处开设一开口，通过管路内的气流产生的吸力，驱使第一空间内的气体经由第一孔及开口流入管路中。