浸润光刻系统、图案化半导体集成电路的浸润光刻方法技术方案

针对浸润光刻工艺中的微粒与污染问题，本发明专利技术提供一种浸润光刻系统以及浸润光刻方法，上述系统包括：影像镜头，具有第一前表面；基板底座，置于该影像镜头的前表面下方；浸润流体保持结构，具有一个流体入口与一个流体出口，且用以保留来自流体入口的流体，以至少部分地填充位于影像镜头的前表面与基板底座上的基板之间的空间，且使该流体由该流体出口流出；以及微粒监控模块，与该浸润流体保持结构整合。本发明专利技术能够现场监控浸润流体的微粒，因此可即时发现微粒问题并及时纠正，从而及时解决污染问题，将制造成本损失最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种浸润光刻系统及用于图案化半导体集成电路的浸润光刻方法。
技术介绍
浸润光刻通常借助填充于投影镜头与光阻层之间的去离子水而将涂布的光阻曝光并形成图案，以获得较高的解析度。现今的浸润光刻工艺可以包括很多工艺步骤，例如光阻涂布、预烤、浸润曝光、曝光后烘烤、显影、以及硬烤。然而，现今浸润光刻工艺经历各种来自晶圆与光刻系统的元件的污染与微粒，导致图案缺陷、图案失真(distortion)以及图案损失。所以有效地监控浸润光刻工艺中的微粒也是一大挑战。
技术实现思路
基于解决上述问题的目的，本专利技术实施例揭示了一种浸润光刻系统，包括影像镜头，具有第一前表面；基板底座，置于该影像镜头的该前表面下方；浸润流体保持结构，具有至少一个流体部，且用以保留来自流体入口的流体，以至少部分地填充位于该前表面与该基板底座上的基板之间的空间，且接收或排除通过该流体部的该流体；以及微粒监控模块，与该浸润流体保持结构整合，用以监控流经该浸润流体保持结构的该流体内的微粒。上述浸润光刻系统中，该流体部可以是流体出口，且该微粒监控模块包括连接该流体出口的第一流体微粒计数器，以监控流出该流体出口的该流体内的微粒。上述浸润光刻系统还可包括储槽，连接该流体部，用以接收该流体；第一流体微粒计数器，连接该储槽，用以监控该接收的流体内的微粒；以及气体入口，连接该储槽，用以提供气体至该储槽。上述浸润光刻系统中，该流体部可以是流体入口，且该微粒监控模块包括与该流体入口连接的第二流体微粒计数器，用以监控流至该流体入口的该流体内的微粒。上述浸润光刻系统中，该流体部可包括流体入口与流体出口，该微粒监控模块还包括第一流体微粒计数器与第二流体微粒计数器，且该流体出口连接该第一流体微粒计数器以监控流出该流体出口的该流体内的微粒，且该流体入口连接该第二流体微粒计数器以监控流至该流体入口的该流体内的微粒。上述浸润光刻系统还包括数据处理模块，配置成用于收集来自该微粒监控模块的数据，分析该微粒结果的数据并将该微粒结果分类。本专利技术实施例还揭示了一种浸润光刻系统，包括影像显示系统；基板底座，置于该影像显示系统下方；浸润流体保持结构，配置成用以保留流体，其中该流体至少部分地填充该影像显示系统与该基板底座上的基板之间的空间；储槽，连接该浸润流体保持结构，用以接收该流体；流体微粒计数器，连接该储槽，用以监控该流体内的微粒；以及气体过滤器，连接该储槽，用以提供气体至该储槽，以与该流体微粒计数器一起使用。本专利技术实施例还揭示了一种用于图案化半导体集成电路的浸润光刻方法，包括使浸润流体流入影像显示镜头与基板底座上的基板之间的空间内，并通过浸润流体保持模块；以及在流入该空间之前或由该空间流出之后监控该浸润流体内的微粒。上述浸润光刻方法中，可使用第一流体微粒计数器监控从该空间流出的该浸润流体内的微粒。上述浸润光刻方法中，可使用第二流体微粒计数器以在流入该空间之前监控该浸润流体内的微粒。上述浸润光刻方法中，该监控步骤还可包括打开连接于该储槽与该浸润流体保持模块的浸润流体出口之间的第一阀件，用以从该空间将该浸润流体填充该储槽；在以该浸润流体填充该储槽之后关闭该第一阀件；打开连接于气体过滤器与该储槽之间的第二阀件，用于提供气体至该储槽；以该浸润流体维持该储槽一段期间；以及打开连接于该储槽与该第一流体微粒计数器的第三阀件以使得该浸润流体流过该第一流体微粒计数器，并测量该浸润流体内的微粒。上述浸润光刻方法还可包括照明该影像显示镜头，以对该基板进行光刻曝光工艺。上述浸润光刻方法还可包括由该第一流体微粒计数器收集数据；分析该数据以提供微粒结果；以及将该微粒结果分类。上述浸润光刻方法中，可将该微粒结果分类的步骤包括根据该微粒结果提供使用者警告信息。上述浸润光刻方法中，该收集数据的步骤可包括在数据库内储存该数据。本专利技术能够现场监控浸润流体的微粒，因此可即时发现微粒问题并及时纠正，从而及时解决污染问题，将制造成本损失最小化。附图说明图1示出本专利技术一较佳实施例的具有微粒监控机构的浸润光刻设备。图2示出一较佳实施例的制造系统的方块流程图，其中该制造系统可以包括图1所示的设备。图3示出本专利技术一较佳实施例的用于完成本专利技术图1的设备的流程图，以在浸润光刻工艺中监控微粒。主要元件符号说明100～浸润光刻设备110～基板115～图案化层120～基板底座130～镜头系统140～浸润流体保持模块142～入口144～出口150～浸润流体160a～上游微粒监控部分160b～下游微粒监控部分162～管线164a～阀件164b～阀件164c～阀件 164d～阀件164e～阀件164f～阀件166～第一液体微粒计数器168～储槽170～第二液体微粒计数器172～气体过滤器174～压力表200～系统202～制造执行系统206～工程师208～测量设施210～制造设施212～产品214～材料控制系统218～网络220～浸润光刻工具222～浸润曝光模块224～微粒监控模块300～方法302～程序304～程序306～程序310～打开液体阀以使液体流入储槽320～关闭该液体阀以使该液体停止流入该储槽330～打开气体阀以使气体流入该储槽340～维持该储槽一段时间350～以液体微粒计数器(LPC)测试缺陷360～从液体微粒计数器收集数据370～分析所收集的数据以作为缺陷信息 380～提供包含警告信息的更新数据具体实施方式图1示出本专利技术一较佳实施例的具有微粒监控机构的浸润光刻设备，其示出本专利技术一较佳实施例的浸润光刻设备100，而基板110于其中进行浸润光刻处理。上述基板110可以是半导体晶圆，具有基本半导体、化合物半导体、合金半导体或其组合。上述基板可以包括一层或多层材料层，例如是多晶硅、金属、和/或介电材料。上述基板可以包含其它材料，例如是用于制作薄膜电晶体液晶显示器(TFT-LCD)元件的玻璃基板、或用于制作掩模的熔融石英基板。上述基板上方还可以包括图案化层115。该图案化层115可以是感光光阻(光阻)层，用以在曝光工艺中产生图案。上述设备100包括用于放置该基板110的基板底座120。基板底座120可以保护且移动该基板110。例如，该基板底座120可以设计成具有传送和/或旋转放置的功能，以进行晶圆对位、步进(stepping)、以及扫描。上述基板底座120提供与镜头系统、放射光源和/或浸润光刻设备100的掩模相关的移动，如下所述。浸润光刻设备100包括影像显示镜头系统(或镜头系统)130。基板110可以放置在镜头系统130下方的基板底座120上。镜头系统130可以进一步包括或与照明系统(例如聚光器)整合，其可以具有单一镜头或多个镜头和/或其它镜头元件。例如，照明系统可以包括微镜头阵列、遮屏(shadow mask)、和/或其它结构。镜头系统130可以进一步包括物镜(objective lens)，其可以包含单一镜头元件或多个镜头元件。每一个镜头元件包含一透明基板且可以进一步包含多个图层。透明基板可以由SiO2、CaF2、LiF、BaF2、或其它适合的材料所作成。用于每一个镜头元件的材料可以根据光刻工艺中所使用的光线的波长而选择，以将吸收与散射最小化。通常，镜头系统130的数值孔径(numerical aperture)大于0.8。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浸润光刻系统，包括：影像镜头，具有第一前表面；基板底座，置于该影像镜头的该前表面下方；浸润流体保持结构，具有至少一个流体部，被配置成用以保留来自流体入口的流体，以至少部分地填充位于该前表面与该基板底座上的基板之间的空间，且接收或排除通过该流体部的该流体；以及微粒监控模块，与该浸润流体保持结构整合，用以监控流经该浸润流体保持结构的该流体内的微粒。

【技术特征摘要】
US 2006-5-17 11/383,9121.一种浸润光刻系统，包括影像镜头，具有第一前表面；基板底座，置于该影像镜头的该前表面下方；浸润流体保持结构，具有至少一个流体部，被配置成用以保留来自流体入口的流体，以至少部分地填充位于该前表面与该基板底座上的基板之间的空间，且接收或排除通过该流体部的该流体；以及微粒监控模块，与该浸润流体保持结构整合，用以监控流经该浸润流体保持结构的该流体内的微粒。2.如权利要求1所述的浸润光刻系统，其中该流体部是流体出口，且该微粒监控模块包括连接该流体出口的第一流体微粒计数器，以监控流出该流体出口的该流体内的微粒。3.如权利要求1所述的浸润光刻系统，还包括储槽，连接该流体部，用以接收该流体；第一流体微粒计数器，连接该储槽，用以监控该接收的流体内的微粒；以及气体入口，连接该储槽，用以提供气体至该储槽。4.如权利要求3所述的浸润光刻系统，其中该流体部是流体入口，且该微粒监控模块包括与该流体入口连接的第二流体微粒计数器，用以监控流至该流体入口的该流体内的微粒。5.如权利要求1所述的浸润光刻系统，其中该流体部包括流体入口与流体出口，该微粒监控模块还包括第一流体微粒计数器与第二流体微粒计数器，且该流体出口连接该第一流体微粒计数器以监控流出该流体出口的该流体内的微粒，且该流体入口连接该第二流体微粒计数器以监控流至该流体入口的该流体内的微粒。6.如权利要求1所述的浸润光刻系统，还包括数据处理模块，配置成用于收集来自该微粒监控模块的数据，分析该微粒结果的数据并将该微粒结果分类。7.一种浸润光刻系统，包括影像显示系统；基板底座，置于该影像显示系统下方；浸润流体保持结构，配置成用以保留流体，其中该流体至少部分地填充该影像显示系统与该基板底座上的基板之间的空间；储槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅中其，徐树彬，张秀玉，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]