微影系统和标线片结构及其制造方法与流程

本揭露是有关于一种微影系统和一种标线片结构及其制造方法。

背景技术：

在集成电路(integratedcircuit,ic)设计期间，针对集成电路制程的不同步骤产生了集成电路的许多布局图案。布局图案包含与要在基板上制造的结构相对应的几何形状。布局图案可以是遮罩上的图案，其被辐射源投影(例如，成像)在基板上的光阻层上以建立集成电路。微影制程将遮罩的图案转移到基板的光阻层，使得蚀刻、布植或其他步骤仅应用于基板的预定区域。可以使用极紫外光(extremeultraviolet,euv)辐射源来曝露基板的光阻层以将遮罩的图案转移到光阻层上。

技术实现要素：

依据本揭露的一些实施方式，提供一种微影系统，包含：标线片结构和曝光装置。标线片结构，包含：标线片、薄膜和框架。标线片具有多个图案化特征。框架设置在薄膜和标线片之间，并且用以将薄膜安装在标线片的图案化特征上，其中框架环绕图案化特征并在标线片和薄膜之间产生封闭空间，其中框架包含多个孔，并且这些孔的数量大于这些孔的临界数量，以将封闭空间和封闭空间外部之间的平衡压力差保持在临界压力下。曝光装置包含辐射源，用以发射辐射束以将标线片的图案化特征反射和/或投射到基板上。曝光装置进一步包含一个或多个反射镜，用以将反射和/或投射的图案化特征引导到基板上。

依据本揭露的一些实施方式，提供一种标线片结构，包含：标线片、薄膜和框架。标线片具有多个图案化特征和包围图案化特征的第一边界部分。薄膜具有中间部分以及包围中间部分的第二边界部分。框架设置在薄膜和标线片之间，并用以将薄膜安装在标线片的图案化特征上，其中框架在标线片和薄膜之间形成封闭空间并包围标线片的图案化特征，其中框架包含多个孔，并且其中这些孔在框架中产生开口的临界百分比，以将封闭空间和封闭空间外部之间的平衡压力差保持在临界压力以下。

依据本揭露的一些实施方式，提供一种方法，包含：将薄膜安装在框架上，其中薄膜包含中间部分和包围中间部分的边界部分；将具有多个孔的框架从第一侧透过第一粘着层连接到薄膜的边界部分，其中框架环绕薄膜的中间部分，并且其中深紫外光或极紫外光辐射可穿透薄膜的中间部分；将第二粘着层连接到与框架的第一侧相对的框架的第二侧，其中框架用以经由第二粘着层附接到标线片，以在薄膜、标线片和框架之间产生封闭空间；以及透过这些孔在框架中提供开口的临界百分比，其中开口的临界百分比在封闭空间内部和封闭空间外部之间的体积中维持低于临界压力的平衡压力差。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本揭露。要强调的是，根据行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制，仅用于说明目的。实际上，为了讨论的清楚，各种特征的尺寸可以任意地增加或减小。

图1绘示根据本揭露的一些实施方式的具有激光产生的电浆(laserproducedplasma,lpp)极紫外光(extremeultraviolet,euv)辐射源的极紫外光微影系统的示意图；

图2绘示根据本揭露的一些实施方式的极紫外光微影曝光工具的示意图；

图3a和图3b绘示根据本揭露的一些实施方式的反射式标线片结构和将反射式标线片结构投影在半导体元件上的剖面图；

图4绘示具有边界的薄膜；

图5a、图5b和图5c绘示根据本揭露的一些实施方式的在标线片上具有保护膜结构的标线片结构，此保护膜结构具有安装在框架上的薄膜；

图6绘示根据本揭露的一些实施方式的标线片结构内部和标线片结构外部之间的压力差与标线片结构的框架的孔的数量的关系图；

图7绘示根据本揭露的一些实施方式的用于决定标线片结构的框架上的孔的临界数量的控制系统；

图8a和图8b绘示根据本揭露的一些实施方式的用于决定标线片结构的框架上的孔的临界数量的装置；

图9a和图9b绘示根据本揭露的一些实施方式的用于决定标线片结构的孔的临界数量的制程和用于提供保护膜结构的制程的流程图。

【符号说明】

10,210：半导体基板

15：光阻层

23：电浆羽流

30：基板

34：半导体元件

35：多层

37：硅层

39：钼层

40：覆盖层

45：吸收层

50,50'：辐射束

55：图案化特征

60：背面涂层

65：薄膜

70：保护膜结构

75,504：框架

80：标线片

85：液滴捕获器

100：极紫外光辐射源

105：腔室

110：收集器镜

115：液滴产生器

117：喷嘴

200：曝光装置

205a,205b,205d,205e：光学装置

205c：反射式遮罩

206,706：真空压力控制器

208,209：压力感测器

300：激发激光源

302：线

310：激光产生器

320：激光引导光学装置

330：聚焦装置

350：标线片结构

360：台架

365,712：台架控制器

402：边界部分

410：宽度

412：长度

505：空气过滤器

506：粘着剂

507：边界层

510：方形孔

520：圆形孔

530,530a,530b：狭缝孔

555：封闭空间

602,604：座标

610：曲线图

612,614,616,618：点

700：系统

704：极紫外光曝光控制器

730：分析器模块

740：主控制器

800：计算机系统

801：计算机

802：键盘

803：鼠标

804：监视器

805：光盘机

806：磁盘机

811：处理器

812：只读记忆体

813：随机存取记忆体

814：硬盘

815：总线

821：光盘

822：磁盘

900,950：制程

s902,s904,s906,s908,s912,s914,s916,s918：操作

5a-5a,5b-5b：剖面切割线

a：角度

bf：基础地板

dmp1,dmp2：阻尼器

dp：目标液滴

lr0,lr1,lr2：激光束

mf：主地板

pp1,pp2：基座板

ze：激发区域

具体实施方式

以下揭露提供了用于实现本揭露的不同特征的许多不同的实施方式或实施例。以下描述元件和配置的特定实施例以简化本揭露。当然，这些仅是实施例，并不旨在进行限制。例如，在下面的描述中，在第二特征之上或上方形成第一特征可以包含第一特征和第二特征以直接接触形成的实施方式，并且还可以包含在第一特征和第二特征之间形成附加的特征，使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施方式。另外，本揭露可以在各个实施例中重复参考数字和/或文字。此重复是出于简单和清楚的目的，并且其本身并不指示所讨论的各种实施方式和/或配置之间的关系。

更甚者，空间相对的词汇(例如，“低于”、“下方”、“之下”、“上方”、“之上”等相关词汇)于此用以简单描述如图所示的元件或特征与另一元件或特征的关系。在使用或操作时，除了图中所绘示的转向之外，这些空间相对的词汇涵盖装置的不同转向。再者，这些装置可旋转(旋转90度或其他角度)，且在此使用的空间相对的描述语可作对应的解读。另外，术语“由…制成”可以表示“包含”或“由…组成”。在本揭露中，短语“a、b和c之一”是指“a、b和/或c”(a、b、c、a和b、a和c、b和c或a、b和c)，除非另有说明，否则不表示来自a的一个元素、来自b的一个元素和来自c的一个元素。

保护膜是在框架上拉伸的透明薄膜，此框架用粘着剂附着在遮罩的一侧上，以保护遮罩不受损坏、灰尘和/或湿气的影响。因此，期望保护膜对微影制程的辐射源高穿透度。在极紫外光微影中，期望保护膜在极紫外光波长范围内是高穿透度的并且具有高耐久性。

当标线片被保护膜覆盖时，颗粒位于保护膜上而不是标线片上，因此，当将标线片成像在基板上时，没有在标线片平面中的颗粒不会在基板上产生聚焦的图像。保护膜是对微影制程的紫外光辐射源可穿透的材料层(例如，对深紫外光或极紫外光辐射源可穿透的材料层)，其厚度为约25纳米(nm)至约125纳米。在一些实施方式中，保护膜由碳化硅(sic)、多晶硅、氮化硅或石墨烯制成。在一些实施方式中，当将保护膜放置(例如，安装)在标线片的顶部上时，将保护膜放置在多个螺柱或固定装置的顶部上，并且在标线片和保护膜之间形成约2毫米至约5毫米的距离。因此，在一些实施方式中，标线片和保护膜之间的距离会产生一个或多个开口，并且灰尘颗粒可以进入标线片和保护膜之间的封闭空间。在一些实施方式中，将保护膜附接到安装夹具，并且将安装夹具附接到具有多个螺柱的标线片上方(例如，在标线片的四个角处的四个螺柱)。在不存在螺柱的保护膜和标线片之间会产生开口。因此，颗粒可以从开口进入保护膜和标线片之间的封闭空间。或者，可以密封标线片和保护膜之间的距离，并且在标线片和保护膜之间的距离不产生开口，因此，没有灰尘颗粒可以进入标线片和保护膜之间的空间。

在一些实施方式中，曝光装置(例如，曝光系统)会在真空环境下执行紫外光微影。因此，当标线片与保护膜之间的开口在大气压下密封时，会在标线片与保护膜之间产生具有在大气压下捕获的空气的封闭空间，而当将标线片结构(即，标线片与安装好的保护膜的组合)放置于在真空环境下的曝光装置内时会使保护膜破裂。另外，如果在真空环境中将标线片和保护膜之间的开口密封，则当将标线片结构转移到曝光装置外并置于大气压下时，保护膜也可能由于外部大气压力与在封闭空间内的真空之间的差异而破裂。另外，在一些实施方式中，保护膜和标线片之间的距离既不完全地密封也不实质上敞开，而是在保护膜的框架中有一些开口。理想的是在位于保护膜和标线片之间将保护膜支撑在标线片上的安装夹具(例如，框架)中形成一些开口(例如，孔)。在框架中，开口作为未连接的单独开口分布，并且每个开口均具有有限的尺寸，使得当将保护膜安装在标线片上时，灰尘颗粒不容易透过标线片和保护膜之间的孔进入。另外，安装夹具的孔允许在标线片和保护膜之间形成的封闭空间和外部压力之间的压力交换，因此，当将具有保护膜的遮罩转移到曝光装置中并处于真空状态环境或从曝光装置中转移出来以便在大气压下储存时，保护膜不会破裂。在一些实施方式中，对于深紫外光微影(例如，对于193纳米微影)，使用具有附接在框架上的薄膜的保护膜结构。框架具有一些开口，以用于使气体可在由框架包围并由保护膜和标线片封闭的封闭空间以及封闭空间外部之间流通。在一些实施方式中，由于极紫外光辐射的能量较高，所以极紫外光曝光装置比深紫外光曝光装置处于更高的真空环境下。因此，在深紫外光微影系统中使用的保护膜结构可能会在极紫外光微影系统中破裂，并且需要增加框架中的开口，使得在封闭空间与封闭空间外部之间可发生更快的压力平衡。在一些实施方式中，深紫外光曝光装置或极紫外光曝光装置内部的压力在约3至约5帕斯卡之间。

图1绘示根据本揭露之一些实施方式的具有激光产生的电浆(laserproducedplasma,lpp)极紫外光辐射源的极紫外光微影系统的示意图。极紫外光微影系统包含用于产生极紫外光辐射的极紫外光辐射源100(极紫外光光源)、曝光装置200(例如，曝光机)和激发激光源300。参照图1，在一些实施方式中，将极紫外光辐射源100和曝光装置200安装在无尘室(cleanroom)的主地板mf上，而将激发激光源300安装在位于主地板下方的基础地板bf中。极紫外光辐射源100和曝光装置200中的每一个分别经由阻尼器dmp1和dmp2放置在基座板pp1和pp2上。极紫外光辐射源100和曝光装置200透过耦合机构彼此耦合，此耦合机构可以包含聚焦单元。在一些实施方式中，微影系统包含极紫外光辐射源100和曝光装置200。

将微影系统设计为透过极紫外光(在本文中也可互换地称为极紫外光辐射)曝光光阻层的极紫外光微影系统。光阻层是对极紫外光敏感的材料。极紫外光微影系统采用极紫外光辐射源100来产生极紫外光(例如，具有范围在约1纳米至约50纳米之间的波长的极紫外光)。在一个特定实施例中，极紫外光辐射源100产生具有以约13.5纳米为中心的波长的极紫外光。在本实施方式中，极紫外光辐射源100利用激光产生的电浆的机制来产生极紫外光辐射。

曝光装置200包含各种反射式光学元件(例如，凸面镜/凹面镜/平面镜)、包含遮罩台的遮罩保持机构以及晶圆保持机构(例如，基板保持机构)。由极紫外光辐射源100产生的极紫外光辐射被反射式光学元件引导到固定在遮罩台上的遮罩上。在一些实施方式中，遮罩台包含用于固定遮罩的静电吸盘(electrostaticchuck,e-cuck)。由于气体分子会吸收极紫外光，因此用于极紫外光微影图案化的微影系统需保持在真空或低压环境中，以避免极紫外光强度损失。请参考更详细地描述曝光装置200的图2。在一些实施方式中，将标线片转移到曝光装置200中。如上所述，将曝光装置200保持在真空环境下，并且将标线片安装在基板上，其中光阻层设置在基板上。标线片具有安装在标线片上的保护膜。在将具有保护膜的标线片转移到曝光装置200中之后，透过安装夹具(框架)上的孔使标线片和保护膜之间的封闭空间内的气压与曝光装置200的真空环境平衡。光学元件将引导由极紫外光辐射源100产生的极紫外光辐射以将遮罩投射在基板的光阻层上。在一些实施方式中，在基板的光阻层上曝光遮罩之后，将具有保护膜的标线片转移到曝光装置200之外。在将具有保护膜的标线片转移到曝光装置200外之后，透过安装夹具中的孔，使标线片和保护膜之间的封闭空间中的气压与曝光装置200外部的大气压平衡。

在本揭露中，术语遮罩、光遮罩和标线片可互换地使用。另外，术语光阻和光阻剂可互换地使用。在一些实施方式中，此遮罩是反射式遮罩。在一些实施方式中，遮罩包含具有适当材料(例如，低热膨胀材料或熔融石英)的基板。在不同的实施方式中，此材料包含掺杂有二氧化钛(tio2)的二氧化硅(sio2)或其他具有低热膨胀的合适材料。遮罩包含沉积在基板上的多个反射层(multiplereflectivelayers,ml)。多个反射层包含多个膜对(例如，钼/硅(mo/si)膜对(例如，在每个膜对中的一个硅层上方或下方具有一个钼层))。或者，多个反射层可以包含钼/铍(mo/be)膜对，或其他可用以高度地反射极紫外光的合适材料。遮罩可以进一步包含设置在多个反射层上用于保护的覆盖层(例如，钌(ru))。遮罩还包含沉积在多个反射层上的吸收层(例如，氮化钽硼(tabn)层)。吸收层被图案化以界定集成电路(integratedcircuit,ic)的一个层。或者，可以在多个反射层上沉积另一反射层并且对其进行图案化以界定集成电路的一个层，从而形成极紫外光相位移遮罩。关于此遮罩的描述请参考图3a。

曝光装置200包含投影光学模块，此投影光学模块用于将遮罩的图案成像到半导体基板上，其中此半导体基板上涂覆有光阻并被固定在曝光装置200的基板台上。投影光学模块通常包含反射式光学装置。投影光学模块收集由遮罩(此遮罩具有在遮罩上界定的图案的图像)引导的极紫外光辐射(极紫外光)，从而在光阻上形成图像。

在本揭露的各种实施方式中，半导体基板是半导体晶圆(例如，将要被图案化的硅晶圆或其他类型的晶圆)。在本揭露的实施方式中，半导体基板涂覆有对极紫外光敏感的光阻层。将上面描述的各种元件整合在一起以执行微影曝光制程。微影系统可以进一步包含其他模块或者与其他模块整合(或耦合)。

如图1所示，极紫外光辐射源100包含由腔室105包围的液滴产生器115和激光产生的电浆收集器镜110。液滴产生器115产生多个目标液滴(亦可称为液滴)dp，这些目标液滴dp透过喷嘴117被供应到腔室105中。在一些实施方式中，目标液滴dp是锡(sn)、锂(li)或锡(sn)和锂(li)的合金。在一些实施方式中，目标液滴dp各自具有在约10微米(μm)至约100微米的范围内的直径。例如，在一个实施方式中，目标液滴dp是锡液滴，每个锡液滴具有约10微米、约25微米、约50微米的直径或在这些值之间的任何直径。在一些实施方式中，目标液滴dp透过喷嘴117以从约每秒50个液滴(即，约50赫兹(hz)的喷射频率)到约每秒50,000个液滴(即，约50千赫兹的喷射频率)范围内的速度供应。例如，在一个实施方式中，以约50赫兹、约100赫兹、约500赫兹、约1千赫兹、约10千赫兹、约25千赫兹、约50千赫兹或这些频率之间的任何喷射频率供应目标液滴dp。在不同的实施方式中，目标液滴dp透过喷嘴117以从约每秒10米(10m/s)到约100米/秒的范围内的速度喷射到激发区域ze(例如，目标液滴位置)中。例如，在一个实施方式中，目标液滴dp具有约10米/秒、约25米/秒、约50米/秒、约75米/秒、约100米/秒的速度或在这些速度之间的任何速度。

由激发激光源300产生的激发激光束lr2是脉冲束。激光束lr2的激光脉冲由激发激光源300产生。激发激光源300可以包含激光产生器(亦可称为激光源)310、激光引导光学装置320和聚焦装置330。在一些实施方式中，激光产生器310包含二氧化碳(co2)或掺钕钇铝石榴石(neodymium-dopedyttriumaluminumgarnet)(nd：yag)激光源，其具有在电磁光谱的红外线区域内的波长。例如，在一个实施方式中，激光源310具有9.4微米或10.6微米的波长。激光引导光学装置320引导由激发激光源300产生的激光束lr0，而聚焦装置330使激光束lr0聚焦为被引入到极紫外光辐射源100中的激发激光束lr2。在一些实施方式中，除了二氧化碳或掺钕钇铝石榴石激光之外，激光束lr2还由气体激光产生，其中气体激光包含准分子气体放电激光(excimergasdischargelaser)、氦氖激光(helium-neonlaser)、氮气激光(nitrogenlaser)、横向激发大气(transverselyexcitedatmospheric,tea)激光、氩离子激光(argonionlaser)、铜蒸气激光(coppervaporlaser)、氟化氪激光；或氟化氩激光或固态激光(包含钕：玻璃激光、掺镱玻璃或陶瓷激光或红宝石激光)。在一些实施方式中，激发激光源300也会产生非电离激光束lr1，并且聚焦装置330也会聚焦激光束lr1。

在一些实施方式中，激发激光束lr2包含预热激光脉冲和主激光脉冲。在这样的实施方式中，预热激光脉冲(在本文中可互换地称为“预脉冲”)用于加热(或预热)给定的目标液滴以产生具有多个较小液滴的低密度目标羽流，其随后由主激光脉冲(主脉冲)加热(或重新加热)，与未使用预热激光脉冲相比会产生增加的极紫外光发射。

在不同的实施方式中，预热激光脉冲具有约100微米或更小的光斑尺寸，并且主激光脉冲具有在约150微米至约300微米范围内的光斑尺寸。在一些实施方式中，预热激光和主激光脉冲的脉冲持续时间在约10纳秒(ns)至约50纳秒的范围内，并且脉冲频率在约1千赫兹至约100千赫兹的范围内。在不同的实施方式中，预热激光和主激光的平均功率在从约1千瓦(kw)到约50千瓦的范围内。在一个实施方式中，激发激光束lr2的脉冲频率与目标液滴dp的喷射频率匹配。

激光束lr2被引导穿过窗镜(或透镜)进入激发区域ze。窗镜采用对激光束实质上可穿透的合适材料。激光脉冲的产生与透过喷嘴117喷射的目标液滴dp同步。随着目标液滴移动通过激发区域，预脉冲加热目标液滴并将其转变成低密度目标羽流(low-densitytargetplume)。控制预脉冲和主脉冲之间的延迟，以允许目标羽流的形成并扩展到最佳大小和几何形状。在不同的实施方式中，预脉冲和主脉冲具有相同的脉冲持续时间和峰值功率。当主脉冲加热目标羽流时会产生高温电浆。电浆发射由收集器镜110收集的极紫外光辐射。收集器镜110(极紫外光收集器镜)进一步反射并聚焦极紫外光辐射，以使极紫外光辐射可在曝光装置200中执行微影曝光制程。不与激光脉冲相互作用的目标液滴dp被液滴捕获器85捕获。

使来自激发激光的脉冲(预脉冲和主脉冲中的一个或两者)的产生与目标液滴到达激发区域同步的一种方法是在给定位置检测目标液滴的通过，并将其作为触发激发脉冲(或预脉冲)的信号。在此方法中，例如，如果目标液滴的通过时间用to表示，则产生(和检测到)极紫外光辐射的时间用trad表示，并且检测到目标液滴通过的位置与激发区域的中心之间的距离为d，目标液滴的速度vdp的计算为vdp＝d/(trad-to)公式(1)。因为期望液滴产生器115以固定的速度重复地供应液滴，所以一旦计算了vdp，在检测到目标液滴已经通过给定位置之后，以d/vdp的时间延迟触发激发脉冲，以确保当目标液滴到达激发区域的中心时，激发脉冲也同时到达。在一些实施方式中，因为使用目标液滴的通过来触发预脉冲，所以在预脉冲之后经过固定的延迟后会触发主脉冲。在一些实施方式中，如果需要，透过周期性地测量trad来周期性地重新计算目标液滴速度vdp的值，并且使与目标液滴的到达与脉冲的产生重新同步。

图2绘示根据本揭露的一些实施方式的极紫外光微影曝光工具的示意图。图2的极紫外光微影曝光工具包含曝光装置200，此曝光装置200绘示用极紫外光的图案化光束对光阻剂涂覆的基板(目标半导体基板210)的曝光。曝光装置200是集成电路微影工具(例如，步进机、曝光机、步进和曝光系统、直接写入系统、使用接触和/或接近遮罩的装置等)，其具有一个或多个光学装置205a、205b，举例来说，以用于以极紫外光束照射图案化的光学装置(像是标线片，例如：反射式遮罩205c)以产生图案化的光束，并且具有一个或多个缩小投影光学装置205d、205e，以将图案化的光束投射到目标半导体基板210上。可以提供机械元件(未绘示)以在目标半导体基板210和图案化的光学装置(例如，反射式遮罩205c)之间产生受控的相对运动。如进一步绘示的，图2的极紫外光微影曝光工具还包含极紫外光辐射源100，其在激发区域ze包含电浆羽流23，此电浆羽流23在腔室105中发射极紫外光，此极紫外光被收集器镜110收集并反射到曝光装置200中以照射目标半导体基板210。在一些实施方式中，曝光装置200内部的压力由曝光装置200内部的压力感测器208感测，并且由耦合至曝光装置200的真空压力控制器206控制。

如上所述，由于气体分子吸收极紫外光，因此用于极紫外光微影图案化的微影系统(例如，曝光装置200)需保持在真空环境中以避免极紫外光强度损失。将具有保护膜的标线片转移到曝光装置200中之后，透过安装夹具(框架)上的孔，使标线片和保护膜之间的封闭空间的气压与曝光装置200的真空环境平衡，因此，在标线片和保护膜之间的封闭空间中会产生真空。在一些实施方式中，使遮罩在基板的光阻层上曝光之后，将具有保护膜的标线片(标线片结构)转移到曝光装置200之外。在将具有保护膜的标线片转移到曝光装置200之外之后，透过安装夹具中的孔，使标线片和保护膜之间的封闭空间中的真空与曝光装置200外部的大气压力平衡，因此，在标线片和保护膜之间的封闭空间中会产生大气压力。

图3a和图3b绘示根据本揭露的一些实施方式的反射式标线片结构350(例如，标线片系统)和将此反射式标线片结构350投影在半导体元件上的剖面图。图3a绘示包含标线片80(例如，反射式遮罩)的反射式标线片结构350的剖面图。如上所述，术语遮罩、光遮罩和标线片可以互换地使用。在一些实施方式中，标线片80是反射式遮罩并且作为反射式标线片结构350的一部分。反射式标线片结构350与图2的反射式遮罩205c一致，并且在图2的曝光装置200中使用。

反射式遮罩(例如，标线片80)，包含基板30、沉积在基板30上的反射式多层35、导电背面涂层60、覆盖层40和吸收层45。在一些实施方式中，基板30的材料包含掺杂有二氧化钛(tio2)的二氧化硅(sio2)或其他具有低热膨胀的合适的材料。在一些实施方式中，基板30包含熔融石英并且具有在约6毫米至约7毫米之间的厚度。在一些实施方式中，多层35包含多个膜对(例如，钼/硅(mo/si)膜对)(例如，在每个膜对中的一个硅层37上方或下方具有一个钼层39)。在一些实施方式中，多层35具有40至50对的钼层39和硅层37，并且每个钼层39具有3纳米的厚度而每个硅层37具有4纳米的厚度。因此，在一些实施方式中，多层35具有在280纳米至350纳米之间的厚度。或者，多层35可以包含钼/铍(mo/be)膜对，或用以高度地反射极紫外光的其他合适的材料。覆盖层40可以包含钌(ru)并且可以设置在多层35上以用于保护并且可以具有2.5纳米的厚度。在一些实施方式中，覆盖层40可以包含硅(si)并且可以设置在多层35上以用于保护并且可以具有4纳米的厚度。在一些实施方式中，使包含氮化钽硼(tabn)层的吸收层45沉积在多层35和覆盖层40上方。在一些实施方式中，吸收层45被图案化特征55图案化，以界定用于集成电路的一层的布局图案。在一些实施方式中，背面涂层60包含氮化铬(crn)或硼化钽(tab)并且具有20纳米至100纳米的厚度。在一些实施方式中，另一反射层可以沉积在多层35上方并且被图案化以界定集成电路的一层，从而形成极紫外光相位移标线片。在一些实施方式中，吸收层45包含氧化钽硼(tabo)、氮化钽硼(tabn)、氧化钽氮(tano)和氮化钽(tan)中的一种或组合，并且具有在50纳米至70纳米之间的厚度。在一些实施方式中，反射式标线片结构350还包含保护膜结构70，此保护膜结构70为包含安装在框架75上的薄膜65的安装结构。在图5a和图5b中描述了保护膜结构70。

图3b绘示根据本揭露的一些实施方式的将半导体元件的光阻剂曝露于辐射。图3b绘示半导体元件34，其包含设置在半导体基板10上的光阻层15。图3b还绘示辐射束50，其源自极紫外光光源(例如，图1的极紫外光辐射源100)。辐射束50被引导至标线片80(例如，反射式光遮罩)，其中辐射束50'从反射式光遮罩80反射并入射到光阻层15上。辐射束50'的入射角是相对于垂直于半导体基板10的顶表面的线302所限定的角度a。如图3b所示，入射的辐射束50和反射的辐射束50'穿过保护膜结构70的薄膜65。在一些实施方式中，与图2的半导体基板210一致的半导体基板10被安装在台架360上，其中台架360耦合到台架控制器365并由台架控制器365控制，以移动半导体元件34并曝露半导体元件34的不同位置。

图4绘示具有边界部分402的保护膜的薄膜65(例如，透明薄膜)。图4绘示薄膜65的背面(面对标线片)，其在薄膜65背面上的边界部分402上配置有边界层507。如图5a和图5b所示，薄膜65从背面附接在框架504上，并且在边界部分402处的边界层507与框架504接触。如上所述，薄膜65的厚度为约25纳米至约125纳米，薄膜65的材料为对紫外线辐射源可穿透的材料(例如，对微影制程的深紫外光或极紫外光辐射源可穿透的材料)。在一些实施方式中，薄膜65的宽度410在约50毫米至约100毫米之间，并且薄膜65的长度412在约100毫米至约200毫米之间。图4还绘示对应于图5a和图5b的剖面切割线(亦可称为平面)5a-5a和5b-5b。在一些实施方式中，设置在薄膜65的边界部分402上的边界层507包含硅(si)。在一些实施方式中，包含元素钌(ru)、钼(mo)、锆(zr)、硼(b)、铌(nb)、铱(ir)、钛(ti)、元素的氧化物或元素的氧氮化物中的一个或多个的另一层(未绘示)设置边界层507的相对侧上的薄膜65上以用于散热。

图5a、图5b和图5c绘示根据本揭露的一些实施方式在标线片80上具有保护膜结构70的标线片结构350，此保护膜结构70具有安装在框架504上方的薄膜65。框架504与图3a的框架75一致。图5b是通过图5a的平面(剖面切割线)5b-5b的剖面图。图5a和图5b绘示经由边界层507和粘着剂(亦可称为粘着层)506在边界部分402处将薄膜65安装到框架504以产生保护膜结构70。保护膜结构70经由粘着剂506(例如，双面粘着剂)被安装在标线片80上。在一些实施方式中，框架504围绕标线片80顶部上的布局图案(未绘示)，并且在布局图案上在标线片80与薄膜65之间形成封闭空间555。在一些实施方式中，在薄膜65背面的边界部分402处的边界层507透过粘着剂506被附接到框架504的一侧。在一些实施方式中，框架504的另一侧透过粘着剂506(例如，双面粘着剂)被附接到标线片80上。如图5a所示的实施方式，框架504包含具有不同形状(例如，方形孔510、狭缝孔530或圆形孔520)的多个孔。因此，空气可以经由方形孔510、狭缝孔530和圆形孔520进出封闭空间555。在一些实施方式中，狭缝孔530完全地被框架504包围或嵌入框架504中。在一些实施方式中，狭缝孔530的一侧由保护膜薄膜65或标线片80形成。在其他实施方式中，狭缝孔530的顶侧和底侧由保护膜薄膜65和标线片80形成。在一些实施方式中，狭缝孔530具有约0.5毫米至2毫米的高度和约1毫米至10毫米的长度。在一些实施方式中，方形孔510具有约0.5毫米至5毫米的边，而圆形孔520具有约0.5毫米至5毫米的直径。在一些实施方式中，孔的厚度或直径是不变的。在其他实施方式中，孔具有朝向保护膜内部或外部的锥形形状。在一些实施方式中，孔从保护膜外侧向保护膜内部弯曲多次(例如，曲柄形状)。在一些实施方式中，孔的总数在所有侧面都在约20个孔至约200个孔之间。在一些实施方式中，孔的总开口面积是框架504的表面积的约6％至约15％之间。在一些实施方式中，在四个侧面处的总开口面积实质上彼此相等。在一些实施方式中，框架504的厚度是边界部分402的宽度并且在约2毫米至5毫米之间。如所描述的，当标线片结构350经历突然的压力变化时，方形孔510、狭缝孔530和圆形孔520可防止薄膜65的破裂。在一些实施方式中，孔是狭缝孔、方形孔或圆形孔。在一些实施方式中，孔具有在0.5毫米与1毫米之间相同的直径并且均匀地分布在框架的侧面中。

在一些实施方式中，灰尘颗粒可透过方形孔510、狭缝孔530或圆形孔520进入。因此，空气过滤器可设置在一个或多个方形孔510、狭缝孔530或圆形孔520中以中防止灰尘颗粒进入封闭空间555。图5c与图5a类似，不同之处在于，以标线片80为边界的两个狭缝孔(例如，狭缝孔530a和530b)在狭缝孔530a和530b中具有空气过滤器505，以防止颗粒穿过狭缝孔530a和530b。在一些实施方式中，增加了框架504的厚度，或者优化了方形孔510、狭缝孔530和圆形孔520的位置以最小化颗粒进入封闭空间555的机会。在一些实施方式中，封闭空间555的高度在约2毫米至约5毫米之间。在一些实施方式中，保护膜结构70是可重复使用的，因此保护膜结构70可与遮罩(例如，标线片80)分离，并在另一标线片结构中重新使用。在一些实施方式中，薄膜65是可重复使用的，因此薄膜65可以与保护膜结构70分离并在另一保护膜结构中重新使用。

图6绘示根据本揭露的一些实施方式的压力差和孔的数量的关系的曲线图610，其中座标602表示在封闭空间555内部和在封闭空间555外部之间的压力差(此压力差的值在0与10.0(以帕斯卡为单位)之间变化)而座标604表示在标线片结构的框架504上孔的数量(此孔的数量值在0与250之间变化(例如，形状和尺寸相同的孔))。在一些实施方式中，当封闭空间555与封闭空间555外部之间的压力平衡时，测量封闭空间555与封闭空间555外部之间的压力差。在一些实施方式中，曲线图610对应于图3a的标线片结构350。如图所示，当在点612处孔的数量约为150个时，封闭空间555内部和外部之间的压力差约小于3.5帕斯卡(点616)，并且当在点614处孔的数量约为200个时，标线片结构内部和外部之间的压力差约小于2.5帕斯卡(点618)。

如所指出的，当标线片结构从曝光装置200转移到曝光装置200外部的大气压并且压力在封闭空间555和封闭空间555外部之间平衡时，测量封闭空间555的内部和外部之间的图6的压力差。在一些实施方式中，当将标线片结构从曝光装置200外部的大气压转移到曝光装置200并且使封闭空间555与封闭空间555外部的真空之间的压力平衡时，测量封闭空间555内部与外部之间的压力差。在一些实施方式中，在临界时间之后，封闭空间555和封闭空间555外部的压力相等。在一些实施方式中，临界时间被限定在约10秒至约30秒之间。在一些实施方式中，图2的真空压力控制器206耦合至曝光装置200内部的压力感测器208，并且还耦合至反射式标线片结构350(其与反射式遮罩205c一致)的封闭空间555内部的另一压力感测器209。压力感测器208和209两者或之一有线地或无线地耦合到真空压力控制器206。当反射式标线片结构350在曝光装置内部时，真空压力控制器206决定封闭空间555与封闭空间555外部之间的压力差。另外，当反射式标线片结构350处于大气压时，真空压力控制器206决定封闭空间555与封闭空间555外部之间的压力差。

图7绘示根据本揭露的一些实施方式的用于决定标线片结构的框架504上的孔的临界数量和/或孔的覆盖临界总面积的控制系统。系统700包含彼此耦合的分析器模块730和主控制器740。系统700还包含透过主控制器740耦合到分析器模块730的真空压力控制器706。在一些实施方式中，分析器模块730从与真空压力控制器206一致的真空压力控制器706接收图1和图2的曝光装置200内部的压力和曝光装置200外部的压力(例如，大气压力)。当标线片结构被放置在曝光装置200内部并且压力平衡时，真空压力控制器706还接收标线片结构350内部的压力(例如，图5a中被框架504围绕的封闭空间555内部的压力)。当标线片结构被放置在曝光装置200的外部并且压力平衡时，真空压力控制器706还接收标线片结构350内部的压力。分析器模块730决定封闭空间555内部与封闭空间555外部之间的压力差。基于封闭空间555内部与封闭空间555外部之间的临界压力差，分析器模块730可以决定标线片结构350的框架上孔的临界数量和/或孔的覆盖临界总面积。

在一些实施方式中，修改在封闭空间555内部与在封闭空间555外部之间和/或框架上孔的覆盖临界总面积，并且测量在封闭空间555内部与在封闭空间555外部之间的平衡压力差。在一些实施方式中，根据测量结果产生曲线图(例如，图6的曲线图610)。使用曲线图610基于临界压力差决定孔的临界数量。在一些实施方式中，孔的数量包含孔的形状、尺寸(例如，长度、宽度或半径)以及孔的位置(例如，孔距离标线片80的高度)。在一些实施方式中，孔的临界数量是基于封闭空间555内部与封闭空间555外部之间的最大可接受(可容忍)压力差而决定的。

在一些实施方式中，真空压力控制器206提供曝光装置200内部的压力和封闭空间555内部的压力。系统700包含极紫外光曝光控制器704，此极紫外光曝光控制器704透过主控制器740耦合至分析器模块730。极紫外光曝光控制器704控制极紫外光辐射的强度(例如，图3b的辐射束50的强度)。系统700还包含透过主控制器740耦合到分析器模块730的平台控制器712。平台控制器712与图3b的台架控制器365一致。如图3b所示，平台控制器712用于移动图3b的半导体元件34并且在微影制程期间透过辐射束50曝露半导体元件34的不同位置。

图8a和图8b绘示根据本揭露的一些实施方式的用于决定标线片结构350的框架504上孔的临界数量的装置。图8a是产生图6的曲线图610的计算机系统800的示意图。计算机系统800还可以决定图3a的标线片结构350的框架504的孔的临界数量。可以使用在其上执行的计算机硬件和计算机程序来实现前述实施方式的全部或部分的制程、方法和/或操作。在一些实施方式中，计算机系统800提供极紫外光曝光控制器704、分析器模块730、主控制器740、平台控制器712和真空压力控制器706的功能。在图8a中，计算机系统800具有计算机801，此计算机801包含光盘只读记忆体(例如，光盘只读记忆体(cd-rom)或数字多功能光盘只读记忆体(dvd-rom))驱动器(亦可称为光盘机)805和磁盘机806、键盘802、鼠标803和监视器804。

图8b绘示计算机系统800的内部配置。在图8b中，除了光盘机805和磁盘机806之外，计算机801还具有一个或多个处理器811(例如，微处理器单元(micro-processorunit,mpu))、只读记忆体812(其中储存诸如启动程序)、随机存取记忆体(randomaccessmemory,ram)813(其连接到处理器811并在其中临时储存应用程序的命令并提供临时储存区域)、硬盘814(在其中储存有应用程序、系统程序和数据)，以及总线815(其连接处理器811、只读记忆体812等)。应理解，计算机801可以包含用于提供到区域网络(lan)的连接的网卡(未绘示)。

在前述实施方式中，用于使计算机系统800决定标线片结构350的框架504上孔的临界数量的程序可以储存在光盘821或磁盘822中，其插入到光盘机805或磁盘机806中，并传输到硬盘814。或者，程序可以透过网络(未绘示)传输到计算机801并储存在硬盘814中。在执行时，将程序加载到随机存取记忆体813中。可以从光盘821或磁盘822或直接从网络中加载程序。此程序不必一定包含例如作业系统(operatingsystem,os)或第三方程序，以使计算机801执行前述实施方式中的用于制造半导体元件的微影遮罩的制程。此程序可能仅包含命令部分，以在受控模式下调用适当的功能(模块)并获得所需的结果。

图9a和图9b绘示根据本揭露的一些实施方式的用于决定标线片结构的孔的临界数量的制程900和用于提供保护膜结构的制程950的流程图。制程900或制程900的一部分可以由图2的系统执行。在一些实施方式中，制程900或制程900的一部分由以上参照图8a和图8b描述的计算机系统800执行和/或控制。在一些实施方式中，制程900或制程900的一部分由图7的系统700执行。制程包含操作s902，其中，从多个保护膜结构中决定第一保护膜结构以建构标线片结构(例如，建构图3a和图5a的标线片结构350)。如图所示，标线片结构350包含标线片80和安装在标线片80上的保护膜结构70。多个保护膜结构中的每个保护膜结构70包含图5a所示的薄膜65和框架504或图3a所示的框架75，其设置在标线片80和薄膜65之间，以将薄膜65安装在标线片80上。在一些实施方式中，框架75环绕标线片80的图案化特征55。在一些实施方式中，框架504在标线片80和薄膜65之间产生封闭空间555。在一些实施方式中，多个保护膜结构中的每个保护膜结构70的框架504具有不同数量的孔。第一保护膜结构的框架具有第一数量的孔。

在操作s904中，测量封闭空间555与封闭空间555外部之间的压力差。在将标线片结构350从在真空环境下的曝光装置(例如，图2的曝光装置200)转移到在大气压下的曝光装置200的外部之后测量压力差。在一些实施方式中，在转移标线片结构350之后并且在一段延迟时间(例如，10秒与30秒之间)之后(直到压力差平衡，例如，稳定)测量压力差。

在操作s906中，反复地重复上述决定和测量步骤，直到平衡压力差小于临界压力为止。在每个决定步骤中，选择不同的保护膜结构，使得不同的保护膜结构具有带有更多数量的孔的框架。在一些实施方式中，孔具有直径为2毫米的圆形。第一保护膜结构的框架具有100个孔，并且在每次相互作用中，孔的数量会增加5％至10％，直到测得的平衡压力差小于3.5帕斯卡的临界压力为止。图6的曲线图610绘示相对于标线片结构350的框架504的孔数的平衡压力差。

在操作s908中，当平衡压力差小于临界压力时，将对应的框架的孔数决定为孔的临界数量。如图6所示，孔的临界数量是150。在一些实施方式中，决定标线片结构350的框架504中开口的百分比和开口的临界百分比，而不是界定孔的数量或孔的临界数量。在一些实施方式中，使用每单位面积孔的数量和每单位面积孔的临界数量。

图9b的制程950提供了图5a、图5b或图5c所示的保护膜结构。此制程包含操作s912，其中将具有中间部分和包围中间部分的边界部分的薄膜安装在框架上。如图5a、图5b或图5c所示，将薄膜65安装在框架504上。在操作s914中，具有多个孔的框架透过第一粘着层连接至薄膜的边界部分。如图5a和图5b所示，具有多个孔510、520和530的框架透过第一粘着层506连接到薄膜65的边界部分402。在操作s916中，将第二粘着层连接到与框架的第一侧相对的框架的第二侧。框架经由第二粘着层附接到标线片，以在薄膜、标线片和框架之间产生封闭空间。如图5b所示，框架504可以附接到标线片80并且可以形成封闭空间555。在操作s918中，透过多个孔在框架中提供开口的临界百分比。在一些实施方式中，开口的临界百分比在封闭空间内部与封闭空间外部之间的体积维持低于临界压力的平衡压力差。

在一些实施方式中，框架的材料是硅(si)、碳化硅(sic)、氮化硅(sin)或玻璃。在一些实施方式中，框架的材料是铝合金、钛合金、不变钢(invar)或科伐合金(kovar)。在一些实施方式中，孔位于框架504的顶部、底部或中心。孔具有各种形状，包含圆形或矩形。在一些实施方式中，孔包含过滤器，以防止外部颗粒穿透到内部封闭空间中并成为掉落到遮罩上的缺陷。在一些实施方式中，粘着剂506是双面粘着剂并且是硅(si)、丙烯酸或环氧树脂型凝胶。

根据本揭露的一些实施方式，微影系统包含标线片结构，此标线片结构包含具有图案化特征的标线片、薄膜以及设置在薄膜和标线片之间并且将薄膜安装在标线片的图案化特征上的框架。框架环绕图案化特征，并在标线片和薄膜之间形成一个封闭空间。框架包含多个孔，并且多个孔的数量大于孔的临界数量，以将封闭空间和封闭空间外部之间的平衡压力差维持在临界压力以下。微影系统还包含曝光装置，此曝光装置包含辐射源，此辐射源用以发射辐射束以将标线片的图案化特征反射和/或投射到基板上。曝光装置还包含一个或多个反射镜，以将反射和/或投射的图案化特征引导到基板上。

在一个实施方式中，多个孔产生使气体在封闭空间与封闭空间外部之间流通的开口。当标线片结构在曝光装置外部的大气压与曝光装置内部的真空环境之间转移时，开口使封闭空间与封闭空间外部之间的压力相等。在一个实施方式中，多个孔具有直径为1毫米的圆形。多个孔的临界数量使封闭空间与封闭空间外部(临界压力为3.5帕斯卡)之间的压力差保持相等。在一个实施方式中，微影系统包含配置在多个孔中的一个或多个孔中的空气过滤器，以防止封闭空间外部的多个颗粒进入封闭空间内。在一个实施方式中，多个孔具有直径在1毫米与2毫米之间的圆形，多个孔的数量在150孔与200孔之间，并且临界压力是2.5帕斯卡。在一个实施方式中，薄膜包含中间部分和包围中间部分的第一边界部分。边界层设置在第一边界部分上方。薄膜对于由辐射源发射的辐射束是可穿透的，并且边界层的材料包含硅(si)，并且薄膜的材料包含多晶硅、硅化物或石墨，而框架的材料包含硅(si)、碳化硅(sic)、氮化硅(sin)或玻璃。在一些实施方式中，边界层的材料对于深紫外光或极紫外光辐射不具穿透性。包含一个或多个元素钌(ru)、钼(mo)、锆(zr)、硼(b)、铌(nb)、铱(ir)、钛(ti)、其氧化物或其氮氧化物的另一层设置在边界层的相对侧上的薄膜上以进行散热。在一个实施方式中，标线片包含第二边界部分，此第二边界部分包围图案化特征。框架连接在薄膜的第一边界部分上的边界层和标线片的第二边界部分之间。在一个实施方式中，框架的第一侧透过粘着层附接到薄膜的第一边界部分上的边界层，并且框架的第二侧透过另一粘着层附接到标线片的第二边界部分，并且框架封闭围绕图案化特征。

根据本揭露的一些实施方式，一种标线片结构包含：标线片，此标线片具有图案化特征和包围此图案化特征的第一边界部分；以及薄膜，此薄膜具有中间部分和包围此中间部分的第二边界部分。标线片结构还包含设置在薄膜和标线片之间的框架，用以将薄膜安装在标线片的图案化特征上。框架在标线片和薄膜之间形成了一个封闭空间，并包围了标线片的图案化特征。框架包含多个孔，并且多个孔在框架中产生开口的临界百分比，以将封闭空间与封闭空间外部之间的平衡压力差维持在临界压力以下。

在一个实施方式中，当在真空环境和大气压环境之间转移标线片结构时，框架中开口的临界百分比将封闭空间与封闭空间外部之间的平衡压力差维持在临界压力以下。在一个实施方式中，框架封闭围绕图案化特征，并且框架的多个孔提供用于在封闭空间与封闭空间外部之间进行气体传递的通道，以平衡封闭空间与封闭空间外部之间的压力。在一个实施方式中，标线片结构包含配置在多个孔中的一个或多个孔中的空气过滤器，以防止封闭空间外部的多个颗粒进入封闭空间内。在一个实施方式中，框架的顶侧透过粘着层附接到设置在薄膜的第二边界部分上的边界层，并且框架的底侧透过另一粘着层附接到标线片的第一边界部分。薄膜对深紫外光或极紫外光辐射可穿透。在一个实施方式中，薄膜的厚度在约30纳米至约100纳米之间，并且框架的厚度在约2毫米至约4毫米之间。在一个实施方式中，开口的临界百分比为25％，并且临界压力为3.5帕斯卡。

根据本揭露的一些实施方式，提供保护膜结构的方法包含将薄膜安装在框架上方。框架具有中间部分和包围中间部分的边界部分。此方法还包含将具有多个孔的框架从第一侧透过第一粘着层连接到薄膜的边界部分。框架环绕薄膜的中间部分。薄膜的中间部分对深紫外光或极紫外光辐射可穿透。此方法还包含将第二粘着层连接到与框架的第一侧相对的框架的第二侧。框架经由第二粘着层附接到标线片，以在薄膜、标线片和框架之间产生封闭空间。此方法还包含透过多个孔在框架中提供开口的临界百分比，以在封闭空间内部和封闭空间外部之间的体积中维持低于临界压力的平衡压力差。

在一个实施方式中，此方法还包含透过多个孔在封闭空间的内部与封闭空间的外部之间提供用于气体的通道。在一个实施方式中，此方法还包含在多个孔中的一个或多个中提供空气过滤器，以防止多个颗粒移动通过这些孔。在一个实施方式中，第一粘着层和第二粘着层是双面粘着层，多个孔具有直径在约0.5毫米和1毫米之间的圆形，多个孔均匀地分布在框架上，并且开口的临界百分比为25％，临界压力为2.5帕斯卡。在一个实施方式中，此方法还包含在薄膜的边界部分和第一粘着层之间的薄膜的边界部分上设置边界层，并且边界层的材料包含硅(si)而薄膜的材料包含多晶硅、硅化物或石墨。

在一些实施方式中，实施上述制程和方法，增加了标线片结构的耐久性并改善了标线片结构的保护膜的品质和稳定性。

前述内容概述了几个实施方式或实施例的特征，以便本领域具普通知识者可以更好地理解本揭露的各方面。本领域具普通知识者应当理解，他们可以容易地将本揭露用作设计或修改其他过程和结构的基础，以实现与本文介绍的实施方式或实施例相同的目的和/或实现相同的益处。本领域具普通知识者还应该理解到，这样的等同构造不脱离本揭露的精神和范围，并且在不脱离本揭露的精神和范围的情况下，它们可以在这里进行各种改变、替换和变更。