专利名称：光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造工艺，尤其涉及一种光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架。
背景技术：
光学投影式微影工艺(Optical Projection Lithography)是一种将光掩模 (Photo Mask)影像转换至衬底的工艺。由于使用光掩模时工艺过程中掉落的微粒会产生影像，进而导致在衬底上产生缺陷，因此光掩模通常带有一个框架(Frame)和一个光掩模保护膜(Pellicle)，其中框架粘着在光掩模上，光掩模保护膜展开并固定在框架上方，并通过胶或其他粘着剂附着在框架上，用于保护光掩模不受工艺过程中掉落的微粒的影响。在投影过程中光掩模保护膜使这些掉落的微粒保持远焦距状态，使其在工艺过程中不产生影像。在光学投影式微影工艺中，为避免由于掉落的微粒的作用而产生缺陷，光掩模保护膜是光学投影式微影工艺中必须的组件之一。图1是现有技术光掩模及光掩模保护膜的结构图。如图1所示，在光掩模基板101 上形成有光掩模图案102，框架103胶粘在光掩模图案102上，光掩模保护膜104胶粘在框架的另一侧，用以保护光掩模图案102。由于生产环境中的挥发性化合物等物质在曝光过程中会在光掩模保护膜104内侧产生结晶物质，而这些结晶会影响光掩模图案102在衬底上的影像的效果，进而会对所制造的半导体器件的质量产生不利影响。此时，为保证光学投影式微影工艺的质量，需要对光掩模保护膜内侧的结晶物质进行清洗。在清洗时，需要将框架103从光掩模图案102上取下，而由于将框架103粘着在光掩模图案102上所用的胶在长时间的曝光条件下，其性质会发生改变。当将框架103取下后，会有相当一部分胶残留在光掩模图案102上，而这些残留的胶极难清洗，将它们去除需要进行很强的清洗程式。而采用强清洗程式清洗光掩模图案上残留的胶有以下负面影响由于采用强清洗程式需要采用浓硫酸进行清洗并延长浓硫酸作用的时间，这样会容易造成硫酸根的残留，会加重工艺过程中的雾状污染问题。即使采用强清洗程式，还是会有顽固的残留的胶附着在光掩模图案上，这些顽固的残留的胶无法通过清洗去除，这样的缺陷只能通过修补或利用对人体危害极大的丙酮进行人工擦拭清洁。而根据实际生产经验，修补的成功率不高，而使用丙酮进行擦拭清洁对操作工人的健康危害极大。同时，采用强清洗程式会对光掩模图案产生比较严重的腐蚀，如果为去除残留的胶而执行多次强清洗程式，光掩模会存在报废的危险。因此强清洗程式的使用次数受到很大的限制，也进一步降低了去除残留的胶的效果。因此，如何有效且安全地为光掩模安装光掩模保护膜成为亟待解决的问题。 发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为解决现有技术无法有效且安全地为光掩模安装光掩模保护膜的问题，本发明提供了一种光掩模保护膜的安装方法，包括以下步骤根据需要保护的光掩模图案的尺寸制作两个尺寸相同的第一框架和第二框架，所述第一框架和第二框架的材质为永磁体材料；将所述第一框架放置于光掩模基板的带有所述光掩模图案的一侧，所述第二框架放置于所述光掩模基板的另一侧，并与所述第一框架关于所述光掩模基板对称放置；使用胶使所述光掩模保护膜附着在所述第一框架上，其中，所述第一框架和第二框架间的磁力大于所述第一框架和所述光掩模保护膜所受重力之和的50倍。进一步的，所述永磁体材料为烧结钕铁硼永磁体材料。进一步的，所述第一框架和第二框架表面镀有或涂有防锈材料。进一步的，所述第一框架和第二框架表面镀有锌或铜。进一步的，当所述光掩模图案为边长为127mm的正方形时，所述第一框架和第二框架为矩形，所述矩形的宽为106. 87mm 107. 13mm，长为109. 87mm 110. 13mm，所述第一框架和第二框架的厚度为3. 69mm 3. 71_。本发明还提供了一种光掩模保护膜框架，所述框架包括两个尺寸相同的第一框架和第二框架，所述第一框架和第二框架的尺寸相应于需要保护的光掩模图案的尺寸，所述第一框架和第二框架的材质为永磁体材料，所述第一框架位于光掩模基板的带有所述光掩模图案的一侧，所述第二框架位于所述光掩模基板的另一侧，并与所述第一框架关于所述光掩模基板对称放置，所述第一框架上附着有用于保护所述光掩模图案的所述光掩模保护膜，其中，所述第一框架和第二框架间的磁力大于所述第一框架和所述光掩模保护膜所受重力之和的50倍。进一步的，所述永磁体材料为烧结钕铁硼永磁体材料。进一步的，所述第一框架和第二框架表面镀有或涂有防锈材料。进一步的，所述第一框架和第二框架表面镀有锌或铜。进一步的，当所述光掩模图案为边长为127mm的正方形时，所述第一框架和第二框架为矩形，所述矩形的宽为106. 87mm 107. 13mm，长为109. 87mm 110. 13mm，所述第一框架和第二框架的厚度为3. 69mm 3. 71_。根据本发明的光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架，在为光掩模安装光掩模保护膜的过程中，不需将框架粘着在光掩模图案表面。因此，当为了去除曝光过程中在光掩模保护膜内侧产生的结晶物质而需要将光掩模保护膜取下时，不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，进而也就不需为去除残留的胶进行强清洗程式。采用本发明的光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架可以有效提高为光掩模安装光掩模保护膜的效率，同时不会损害光掩模图案，有效地延长了光掩模的使用寿命。并且由于采用本发明的光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，因此操作工人不必采用危害性极大的丙酮对残留的胶进行去除清洗，有效地消除了
4对操作工人健康的危害。
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，图1是现有技术光掩模及光掩模保护膜的结构图；图2是根据本发明的一个实施例的光掩模保护膜的安装方法的流程图；图3A是根据本发明的一个实施例的安装了光掩模保护膜的光掩模俯视图；图;3B是根据本发明的一个实施例的安装了光掩模保护膜的光掩模的图3A的AB 线截面图；图3C是根据本发明的一个实施例的光掩模保护膜框架安装结构立体图。
具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤和结构，以便说明本发明是如何解决现有技术无法有效且安全地为光掩模安装光掩模保护膜的问题。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。为了克服现有技术无法有效且安全地为光掩模安装光掩模保护膜的问题，本发明提出了一种光掩模保护膜的安装方法来克服这一问题。图2是根据本发明的一个实施例的光掩模保护膜的安装方法的流程图，图3A是根据本发明的一个实施例的安装了光掩模保护膜的光掩模俯视图，图3B是根据本发明的一个实施例的安装了光掩模保护膜的光掩模的图3A的AB线截面图。如图2、图3A和图所示，本实施例的光掩模保护膜的安装方法包括以下步骤步骤201根据需要保护的光掩模图案102的尺寸制作两个尺寸相同的第一框架 301和第二框架302，第一框架301和第二框架302的材质为永磁体材料。步骤202将第一框架301放置于光掩模基板101的带有光掩模图案102的一侧， 第二框架302放置于光掩模基板101的另一侧，并与第一框架301关于光掩模基板101对
称放置。步骤203使用胶使光掩模保护膜104附着在第一框架301上。其中，第一框架301和第二框架间302的磁力大于第一框架301和光掩模保护膜 104所受重力之和的50倍。具体地，利用由永磁体材料构成的第一框架301和第二框架302间相互吸引的磁力使第一框架301和第二框架302分别固定在光掩模图案102和光掩模基板101上。为避免第一框架301和第二框架302在光掩模基板101旋转或倾斜时脱落，保证第一框架301 和第二框架302牢固且紧密地吸附在光掩模图案102和光掩模基板101上，需要使第一框架301和第二框架302间相互吸引的磁力大于第一框架301和光掩模保护膜104所受重力之和的50倍。这样就可以保证第一框架301和第二框架302与光掩模图案102和光掩模基板101间紧密吸附，从而使光掩模保护膜104能有效地起到防止掉落的微粒附着在光掩模图案102上的作用。优选地，当光掩模为5英寸光掩模，即光掩模图案为边长为127mm的正方形时，第一框架301和第二框架302为矩形，该矩形的宽为106. 87mm 107. 13mm,长为109. 87mm 110. 13mm,第一框架301和第二框架302的厚度为3. 69 3. 71mm。需要说明的是，上述第一框架301和第二框架302的参数是根据5英寸光掩模及其机台的参数和生产标准做出的， 并且上述数值范围是参考了机台允许的误差范围做出的。需要说明的是，当第一框架301 和第二框架302的宽为107mm，长为110mm，厚度为3. 7mm时，可以与机台参数最优匹配。上述数值只是为了更好地对本具体实施方式
进行说明，以便于本领域技术人员直观地理解。 其不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明所披露的内容得出的用于其他尺寸的光掩模的光掩模保护膜的框架也应纳入本发明的范围。优选地，为使第一框架301和第二框架302间相互吸引的磁力足够大，永磁体材料可以选择烧结钕铁硼(NdFeB)永磁体材料。钕铁硼永磁体材料是以金属间化合物Ndfe14B 为基础的永磁材料，烧结钕铁硼永磁体材料是经过气流磨制成粉后加入粘合剂烧结而成， 其矫顽力值很高，并且拥有极高的磁性能。烧结钕铁硼永磁体材料的最大磁能面积是铁氧永磁体的十倍以上，并且其机械性能好，容易加工成各种形状或钻孔。高性能烧结钕铁硼永磁体材料的最高工作温度可达200°C，选择烧结钕铁硼永磁体材料作为构成框架的永磁体材料可以使框架不会在光掩模的曝光过程中失去磁性而脱落。可以有效地保证在光掩模的曝光过程中第一框架301和第二框架302与光掩模图案102和光掩模基板101间紧密吸附。进一步优选地，由于烧结钕铁硼永磁体材料中含有容易导致锈蚀的铁。因此，为防止第一框架301和第二框架302锈蚀，框架表面可镀有或涂有防锈材料来进行防锈。当选择为框架镀防锈材料时，可在框架表面镀锌或铜。在框架表面镀锌或铜不但可以有效地防止框架锈蚀，还有成本低廉，工艺简单的优点。也可以为第一框架301和第二框架302涂上用于防锈的钕铁硼钝化剂，钕铁硼钝化剂可选择采用昆山瑞仕莱斯水处理科技有限公司的 Royce-799系列钕铁硼钝化剂。本实施例在为光掩模安装光掩模保护膜的过程中，不需将框架粘着在光掩模图案表面。因此，当为了去除曝光过程中在光掩模保护膜内侧产生的结晶物质而需要将光掩模保护膜取下时，不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，进而也就不需为去除残留的胶进行强清洗程式。采用本实施例的方法可以有效提高为光掩模安装光掩模保护膜的效率，同时不会损害光掩模图案，有效地延长了光掩模的使用寿命。并且由于采用本实施例的方法不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，因此操作工人不必采用危害性极大的丙酮对残留的胶进行去除清洗，有效地消除了对操作工人的健康的危害。图3C是根据本发明的一个实施例的光掩模保护膜框架安装结构立体图。如图3C 所示，本实施例的光掩模保护膜框架包括两个尺寸相同的第一框架301和第二框架302， 第一框架301和第二框架302的尺寸相应于需要保护的光掩模图案102的尺寸，第一框架 301和第二框架302的材质为永磁体材料，第一框架301位于光掩模基板101的带有光掩模图案102的一侧，第二框架302位于光掩模基板101的另一侧，并与第一框架301关于光
6掩模基板101对称放置，第一框架301上附着有用于保护光掩模图案101的光掩模保护膜。 其中，第一框架301和第二框架302间的磁力大于第一框架301和光掩模保护膜104所受重力之和的50倍具体地，为避免第一框架301和第二框架302在光掩模基板101旋转或倾斜时脱落，保证第一框架301和第二框架302牢固且紧密地吸附在光掩模图案102和光掩模基板 101上，需要使第一框架301和第二框架302间相互吸引的磁力大于第一框架301和光掩模保护膜104所受重力之和的50倍。这样就可以保证第一框架301和第二框架302与光掩模图案102和光掩模基板101间紧密吸附，从而使光掩模保护膜104能有效地起到防止掉落的微粒附着在光掩模图案102上的作用。优选地，当光掩模为5英寸光掩模，即光掩模图案为边长为127mm的正方形时，第一框架301和第二框架302为矩形，该矩形的宽为106. 87mm 107. 13mm,长为109. 87mm 110. 13mm，第一框架301和第二框架的厚度为3. 69 3. 71mm。需要说明的是，上述第一框架301和第二框架302的参数是根据5英寸光掩模及其机台的参数和生产标准做出的，并且上述数值范围是参考了机台允许的误差范围做出的。需要说明的是，当第一框架301和第二框架302的宽为107mm，长为110mm，厚度为3. 7mm时，可以与机台参数最优匹配。上述数值只是为了更好地对本具体实施方式
进行说明，以便于本领域技术人员直观地理解。其不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明所披露的内容得出的用于其他尺寸的光掩模保护膜的框架也应纳入本发明的范围。优选地，为使第一框架301和第二框架302间相互吸引的磁力足够大，永磁体材料可以选择烧结钕铁硼永磁体材料。钕铁硼永磁体材料是以金属间化合物Ndfe14B为基础的永磁材料，烧结钕铁硼永磁体材料是经过气流磨制成粉后加入粘合剂烧结而成，其矫顽力值很高，并且拥有极高的磁性能。烧结钕铁硼永磁体材料的最大磁能面积是铁氧永磁体的十倍以上，并且其机械性能好，容易加工成各种形状或钻孔。高性能烧结钕铁硼永磁体材料的最高工作温度可达200°C，选择烧结钕铁硼永磁体材料作为构成框架的永磁体材料可以使框架不会在光掩模的曝光过程中失去磁性而脱落。可以有效地保证在光掩模的曝光过程中第一框架301和第二框架302与光掩模图案102和光掩模基板101间紧密吸附。进一步优选地，由于烧结钕铁硼永磁体材料中含有容易导致锈蚀的铁。因此，为防止第一框架301和第二框架302锈蚀，框架表面可镀有或涂有防锈材料来进行防锈。当选择为框架镀防锈材料时，可在框架表面镀锌或铜。在框架表面镀锌或铜不但可以有效地防止框架锈蚀，还有成本低廉，工艺简单的优点。也可以为第一框架301和第二框架302涂上用于防锈的钕铁硼钝化剂，钕铁硼钝化剂可选择采用昆山瑞仕莱斯水处理科技有限公司的 Royce-799系列钕铁硼钝化剂。本实施例的光掩模保护膜框架不需粘着在光掩模图案表面。因此，当为了去除曝光过程中在光掩模保护膜内侧产生的结晶物质而需要将光掩模保护膜取下时，不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，进而也就不需为去除残留的胶进行强清洗程式。采用本实施例的光掩模保护膜框架可以有效提高为光掩模安装光掩模保护膜的效率，同时不会损害光掩模图案，有效地延长了光掩模的使用寿命。并且由于采用本实施例的光掩模保护膜框架不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，因此操作工人不必采用危害性极大的丙酮对残留的胶进行去除清洗，有效地消除了对操作工人的健康的危害。
本发明的光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架，在为光掩模安装光掩模保护膜的过程中，不需将框架粘着在光掩模图案表面。因此，当为了去除曝光过程中在光掩模保护膜内侧产生的结晶物质而需要将光掩模保护膜取下时，不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，进而也就不需为去除残留的胶进行强清洗程式。采用本发明的光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架可以有效提高为光掩模安装光掩模保护膜的效率， 同时不会损害光掩模图案，有效地延长了光掩模的使用寿命。并且由于采用本发明的光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶， 因此操作工人不必采用危害性极大的丙酮对残留的胶进行去除清洗，有效地消除了对操作工人的健康的危害。本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种光掩模保护膜的安装方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤根据需要保护的光掩模图案的尺寸制作两个尺寸相同的第一框架和第二框架，所述第一框架和第二框架的材质为永磁体材料；将所述第一框架放置于光掩模基板的带有所述光掩模图案的一侧，所述第二框架放置于所述光掩模基板的另一侧，并与所述第一框架关于所述光掩模基板对称放置； 使用胶使所述光掩模保护膜附着在所述第一框架上，其中，所述第一框架和第二框架间的磁力大于所述第一框架和所述光掩模保护膜所受重力之和的50倍。
2.根据权利要求1所述的光掩模保护膜的安装方法，其特征在于，所述永磁体材料为烧结钕铁硼永磁体材料。
3.根据权利要求2所述的光掩模保护膜的安装方法，其特征在于，所述第一框架和第二框架表面镀有或涂有防锈材料。
4.根据权利要求3所述的光掩模保护膜的安装方法，其特征在于，所述第一框架和第二框架表面镀有锌或铜。
5.根据权利要求1所述的光掩模保护膜的安装方法，其特征在于，当所述光掩模图案为边长为127mm的正方形时，所述第一框架和第二框架为矩形，所述矩形的宽为106.87mm 107. 13mm，长为109. 87mm 110. 13mm，所述第一框架和第二框架的厚度为 3. 69mm 3. 71mm。
6.一种光掩模保护膜框架，其特征在于，所述框架包括两个尺寸相同的第一框架和第二框架，所述第一框架和第二框架的尺寸相应于需要保护的光掩模图案的尺寸，所述第一框架和第二框架的材质为永磁体材料，所述第一框架位于光掩模基板的带有所述光掩模图案的一侧，所述第二框架位于所述光掩模基板的另一侧，并与所述第一框架关于所述光掩模基板对称放置，所述第一框架上附着有用于保护所述光掩模图案的所述光掩模保护膜， 其中，所述第一框架和第二框架间的磁力大于所述第一框架和所述光掩模保护膜所受重力之和的50倍。
7.根据权利要求6所述的光掩模保护膜框架，其特征在于，所述永磁体材料为烧结钕铁硼永磁体材料。
8.根据权利要求7所述的光掩模保护膜框架，其特征在于，所述第一框架和第二框架表面镀有或涂有防锈材料。
9.根据权利要求8所述的光掩模保护膜框架，其特征在于，所述第一框架和第二框架表面镀有锌或铜。
10.根据权利要求6所述的光掩模保护膜框架，其特征在于，当所述光掩模图案为边长为127mm的正方形时，所述第一框架和第二框架为矩形，所述矩形的宽为106. 87mm .107.13mm,长为109. 87mm 110. 13mm,所述第一框架和第二框架的厚度为3. 69mm 3. 71mm。
全文摘要
本发明公开了一种光掩模保护膜的安装方法，包括以下步骤根据需要保护的光掩模图案的尺寸制作两个尺寸相同的第一框架和第二框架，第一框架和第二框架的材质为永磁体材料；将第一框架放置于光掩模基板的带有光掩模图案的一侧，第二框架放置于光掩模基板的另一侧，并与第一框架关于光掩模基板对称放置；使用胶使光掩模保护膜附着在第一框架上，其中，第一框架和第二框架间的磁力大于第一框架和光掩模保护膜所受重力之和的50倍。本发明还公开了一种光掩模保护膜框架。根据本发明的光掩模保护膜的安装方法和光掩模保护膜框架，不会在光掩模图案表面残留粘着框架所用的胶，可以有效提高为光掩模安装光掩模保护膜的效率，延长光掩模的使用寿命。
文档编号G03F9/00GK102253610SQ20101018275
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者侯鑫 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司