用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制作方法

本发明实施例涉及一种光刻工艺的改善，特别涉及一种用于改良掩模-保护膜系统的系统和方法。

背景技术：

在半导体集成电路(ic)工业中，集成电路材料及设计的技术进步产生了许多集成电路世代，其中每一世代具有比上一世代更小及更复杂的电路。在集成电路演进的过程，功能密度(即，每一芯片面积的互连装置的数量)普遍地增加，然而几何尺寸(即，生产工艺可以产生的最小的元件或线)则降低。持续降低的几何尺寸的工艺通常通过增加生产效率和降低相关成本而提供益处。这种持续降低的几何尺寸的工艺也会增加集成电路工艺的复杂度。因此，虽然现行的半导体装置及其制造大致上满足其预期的用途，但并非在各层面都令人满意。

技术实现要素：

依据本发明一些实施例，提供一种用于半导体光刻工艺的保护膜设备。上述保护膜设备包括一保护薄膜、一保护膜框架以及一基板。保护膜框架附于上述保护薄膜，其中上述保护膜框架具有一表面，其定义至少一个凹槽。基板接触上述保护膜框架的上述表面，使上述凹槽位于上述保护膜框架和上述基板之间。

依据本发明一些实施例，提供一种用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法。上述用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法包括形成一保护膜框架，其包括位于上述保护膜框架的一第一表面上的一凹槽；形成一保护薄膜；以及将上述保护薄膜附于上述保护膜框架的一第二表面，其中上述第二表面位于上述保护膜框架的包括上述凹槽的上述第一表面的相反位置。

依据本发明一些实施例，提供一种将保护膜设备用于半导体光刻工艺的方法。上述将保护膜设备用于半导体光刻工艺的方法包括提供一保护膜设备，其中上述保护膜设备包括一薄膜和一保护膜框架，且其中上述保护膜框架包括附于上述薄膜的一第一表面和相反于包括一凹槽的上述第一表面的一第二表面；通过上述保护膜框架的上述第二表面耦接至一掩模的方式，将上述保护膜设备安装于上述掩模上，使上述凹槽面向上述掩模，其中上述掩模包括一图案化表面；将具有上述保护膜设备安装于其上的上述掩模载入一光刻系统，且将一半导体晶片装载于上述光刻系统的一基板台上；以及进行一光刻曝光工艺，将上述图案化表面的一图案从上述掩模转移至上述半导体晶片。

根据以下的详细说明并配合附图做完整公开。应注意的是，根据本产业的一般作业，图示并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。

附图说明

图1为依据一些实施例的一光刻系统的一示意图。

图2为依据一些实施例的一掩模的一剖面图。

图3a、图3b和图3c分别为依据一些实施例的一掩模-保护膜系统的一顶视图、一透视图和沿切线a-a’的一剖面图。

图4a、图4b、图4c、图4d、图4e和图4f为依据一些实施例的一保护膜框架的截面图。

图5依据一些实施例的建构的一方法的一流程图。

图6依据一些实施例的建构的一方法的一流程图。

其中，附图标记说明如下：

100～光刻系统

102～辐射源

104～照明器

106～掩模台

108～掩模

110～投影光学系统

112～光瞳相位调制器

114～投影光瞳面

116～半导体基板

118～基板台

202～基板

203～背侧涂层

204～多层结构

206～盖层

208～吸收物

210～抗反射涂层

211～微粒

300～掩模-保护膜系统

302～掩模

304～保护膜框架

306～薄膜

306a、306b、306c、306d～柱

308、310～粘着材料层

312～内部空间

314～图案化表面

401～表面

402、404～凹槽

402a、404a～圆心

406～对称多边形凹槽

408～非对称曲线形凹槽

409～半长轴

410、412～倾斜椭圆形凹槽

411～第一部分

413～第二部分

414～粘着层

500、600～方法

502、504、506、508、602、604、606～步骤

r1、r2～半径

l1、l2、l3～边缘

具体实施方式

以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本公开书叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，也可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可能未直接接触的实施例。另外，以下公开书不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。

此外，其与空间相关用词。例如“在…下方”、“下方”、“下方的”、“上方”、“上方的”及类似的用词，为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中绘示的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。

本公开有关于一种光刻工艺的改善。一光刻工艺形成用于例如蚀刻或离子注入的不同图案化工艺的一图案化光致抗蚀剂层。可利用这样的光刻工艺(lithographyprocess)图案化最小特征尺寸(featuresize)，投影辐射源的波长会限制上述最小特征尺寸。光刻机台已经从使用波长为365纳米(nm)的紫外光至使用包括波长为248nm的一氟化氪激光(krflaser)和波长为193nm的氟化氩激光(arflaser)的深紫外(duv)光，以及使用波长为13.5nm的极紫外光(euv)，提高每个步骤的解析度。

在光刻工艺中，使用一光罩(或掩模)。上述掩模包括一基板和在光刻工艺期间定义转移至一半导体基板的一集成电路的一图案层。上述掩模通常包括有一保护膜部件(pellicleassembly)，且一起称为一掩模系统。上述保护膜部件包括一透明薄膜(transparentthinmembrane)和一保护膜框架(pellicleframe)，透明薄膜安装于一保护膜框架(pellicleframe)上方。保护膜(pellicle)保护掩模避免微粒掉落于其上且使微粒保持离焦(outoffocus)，使其不会产生一图案化影像，当使用掩模时图案化影像会导致缺陷。透明薄膜通常拉伸和安装于保护膜框架上方，且通过胶或其他粘着剂粘附于保护膜框架。可通过上述掩模、透明薄膜和保护膜框架形成一内部空间。平衡内部和外部压力之间压力差造成的缺陷会导致透明薄膜变形(distorted)、变皱(wrinkled)、破裂(broken)或其他损伤，从而使掩模-保护膜系统(maskpelliclesystem)无法使用。因此，制造掩模-保护膜系统的常用工艺在所有方面尚未证明能完全令人满意。本公开涉及一种用于改良掩模-保护膜系统的系统和方法。

图1显示依据一些实施例的一光刻系统100的一示意图。上述光刻系统100一般也可称为称为一扫描机(scanner)，其可操作以进行光刻工艺，上述光刻工艺包括以一相应的辐射源和以一特定曝光模式进行曝光(exposure)。在本发明至少一些实施例中，上述光刻系统100包括一极紫外光(euv)光刻系统，其设计利用极紫外光(euv)曝光一光致抗蚀剂层。图1的光刻系统100包括多个子系统(subsystem)，例如一辐射源102、一照明器(illuminator)104、配置为接收一掩模108的一掩模台(maskstage)106、投影光学系统(projectionoptics)110和配置为接收一半导体基板116的一基板台(substatestage)118。

光刻系统100的操作的一般描述可给出如下：来自于辐射源102的极紫外光(euv)被导向照明器104(其包括一组反射镜)且投射在(反射)掩模108上。一(反射)掩模影像被导向投影光学系统110，其聚焦极紫外光且将极紫外光投射在半导体基板116上，以曝光沉积于其上的一极紫外光光致抗蚀剂层。另外，在不同的实施例中，光刻系统100的每个子系统可容纳于例如一高真空环境(high-vacuumenvironment)中，且因而在高真空环境中操作，以降低极紫外光的大气吸收(atmosphericabsorption)。

在本发明实施例中，可使用辐射源102产生极紫外光。在本发明一些实施例中，辐射源102包括一等离子体源(plasmasource)，例如一放电等离子体(dischargeproducedplasma，dpp)或一激光激发等离子体(laserproducedplasma，lpp)。在本发明一些实施例中，极紫外光可包括波长范围从1nm至100nm的光。在本发明一特定实施例中，辐射源102产生中心波长为13.5nm的极紫外光。因此，辐射源102也可称为一极紫外光辐射源102。在本发明一些实施例中，辐射源102也包括一集光器(collector)，其可用以收集等离子体源产生的极紫外光且将极紫外光导向例如照明器104的成像光学系统(imagingoptics)。

如上所述，从辐射源102发出的光会导向照明器104。在本发明一些实施例中，照明器104可包括反射光学系统(reflectiveoptics)(例如，用于极紫外光光刻系统100)，例如单一反射镜或具有多个反射镜的一反射镜系统，以便于将从辐射源102发出的光导向掩模台106上，且特别将光导向至固定在掩模台106上的掩模108。在本发明一些实施例中，上述照明器104可包括一区域板(zoneplate)，举例来说，以改善极紫外光的聚焦。在本发明一些实施例中，上述照明器)104可根据一特定的光瞳形状(pupilshape)配置为塑形通过的极紫外光，且例如包括，一偶极形(dipoleshape)、一四极形(quadrapoleshape)、一环形(annularshape)、一单光束形(singlebeamshape)、一多光束形(multiplebeamshape)及/或上述组合。在本发明一些实施例中，照明器104可操作以配置反射镜(意即，照明器104的反射镜)以对掩模108提供一想要的照明。在本发明一实施例中，照明器104的反射镜可配置为将极紫外光反射至不同的照明位置。在本发明一些实施例中，在照明器104的前的平台(stage)可另外包括其他可配置的反射镜，其可用于将极紫外光导向在照明器104的反射镜中的不同照明位置。在本发明一些实施例中，照明器104配置为对掩模108提供一轴上照明(on-axisillumination，oni)。在本发明一些实施例中，照明器(illuminator)104配置为对掩模108提供一离轴照明(off-axisillumination，oai)。应注意应用于极紫外光光刻系统100的光学元件，和特别用于照明器104和投影光学系统(projectionoptics)110的光学元件，可包括具有称为布拉格反射镜(braggreflectors)的多层薄膜涂层的反射镜。以实施例的方式，这种多层薄膜涂层可包括钼(mo)和硅(si)的交替层，其在极紫外光波长(例如，波长约为13nm)可提供高反射率。

如上所述，光刻系统100也包括配置为固定掩模108的掩模台106。由于光刻系统100可容纳于例如一高真空环境中，且因而在高真空环境中操作，掩模台106可包括一静电吸盘(e-chuck)，以固定掩模108。如同光刻系统100的光学元件，掩模108也为反射性。下述图2会更详细地讨论掩模108的细节。如图1所示，从掩模108反射的光会导向投影光学系统110，其可收集从掩模108反射的极紫外光。以实施例的方式，投影光学系统110收集的极紫外光(从掩模108反射)携带着由掩模108定义的图案影像。在本发明不同实施例中，投影光学系统110提供将掩模108的图案成像至固定于光刻系统100的基板台118的半导体基板116上。特别是，在本发明不同实施例中，投影光学系统110将收集的极紫外光聚焦和将极紫外光投影至半导体基板116上，以曝光沉积在半导体基板116上的极紫外光光致抗蚀剂层。如上所述，投影光学系统110可包括用于例如光刻系统100的极紫外光光刻系统的反射光学元件。在本发明一些实施例中，照明器104和投影光学系统110一起称为光刻系统100的一光学模块(opticalmodule)。

如上所述，光刻系统100还包括基板台118，以固定要被图案化的半导体基板116。在本发明不同实施例中，半导体基板116包括一半导体晶片，例如一硅晶片、锗晶片、硅-锗晶片、三-五族(iii-v)晶片或常用的其他类型晶片。可在半导体基板116上涂布对极紫外光敏感的一光致抗蚀剂层(例如，一极紫外光光致抗蚀剂层)。极紫外光光致抗蚀剂可具有严格的性能标准。为了说明的目的，可设计以提供解析度(resolution)至少约22nm，线宽粗糙度(line-widthroughness，lwr)至少约2nm，且光敏感度至少为15mj/cm2的极紫外光光致抗蚀剂。在本发明一些实施例中，可整合和操作不同的光刻系统100的不同子系统，包括上述的子系统，以进行包括极紫外光光刻工艺的光刻曝光工艺。可以确定，光刻系统100可进一步包括其他模块或其他子系统，其可整合(或耦接)一个或多个说明书所述的子系统或构件。

光刻系统可包括其他构件且可具有替代构件。在本发明一些实施例中，光刻系统100可包括一光瞳相位调制器(pupilphasemodulator)112以调变从掩模108导向的极紫外光的一光学相位，使光可沿着一投影光瞳面(projectionpupilplane)114具有相位分布。在本发明一些实施例中，光瞳相位调制器112包括以调整投影光学系统110的反射镜的一机制，上述机制用于相位调制。举例来说，在本发明一些实施例中，投影光学系统110的反射镜可配置为反射穿过光瞳相位调制器112的极紫外光，因而调制穿过投影光学系统110的光的相位。在本发明一些实施例中，光瞳相位调制器112使用一光瞳滤光片(pupilfilter)，置于投影光瞳面(projectionpupilplane)114上。通过实施例的方式，可使用光瞳滤光片可应用于滤除从掩模108反射的极紫外光的特定空间频率分量。在本发明一些实施例中，光瞳滤光片可视为一相位光瞳滤光片(phasepupilfilter)，其调整导向通过投影光学系统110的光的相位分布。

回到掩模108，并参考图2，其显示图1的(极紫外光)掩模108的一例示剖面图。如图2所示，(极紫外光)掩模108可包括具有一背侧涂层(backsidecoatinglayer)203的一基板202、一多层结构204、一盖层206和具有一抗反射涂(arc)层210的一或多个吸收物(absorber)208。在本发明一些实施例中，基板202包括一低热膨胀材料(lowthermalexpansionmaterial，ltem)基板(例如，例如掺杂tio2的sio2)，且背侧涂层)203包括一氮化铬(crxny)层。在本发明一些实施例中，基板202的厚度约为6.3mm至6.5mm。在本发明一些实施例中，背侧涂层203的厚度约为70nm至100nm。通过实施例的方式，多层结构204可包括钼-硅(mo-si)的交替层，用例如一原子沉积工艺沉积于基板202的顶部上。在本发明一些实施例中，多层结构204的厚度约为250-350nm，且在本发明一些实施例中，每一对钼-硅层的厚度约为3nm(钼层)和约为4nm(硅层)。在本发明不同实施例中，盖层206包括一钌(ru)盖层，其在本发明一些实施例中的厚度约为2.5nm。在本发明一些实施例中，盖层206包括一硅盖层，其厚度约为4nm。上述盖层206可有助于保护多层结构204(例如，在形成掩模108的工艺期间)且可进一步视为后续的吸收物(absorber)层蚀刻工艺的一蚀刻停止层(etch-stoplayer)。在本发明一些实施例中，吸收物(absorber)208可包括，例如一taxny层或一taxbyoznu层，其厚度约为50nm至75nm，且其配置为吸收极紫外光(例如，其波长约为13.5nm)。在本发明一些实施例中，可使用其他的材料做为吸收物208，例如al、cr、ta或w等。在本发明一些实施例中，抗反射涂(arc)层210包括一taxbyoznu层、一hfxoy层或一sixoynz层的至少一个。

为了说明的目的，说明书描述了掩模108的一例示工艺。在本发明一些实施例中，上述工艺包括两个工艺阶段：(1)空白掩模工艺，和(2)掩模图案化工艺。在空白掩模工艺期间，可利用于一适当基板上(例如，一低热膨胀材料(ltem)基板，其具有一平坦无缺陷的表面)沉积适当层(例如，例如mo-si多层的反射多层)的方式形成空白掩模。在本发明不同实施例中，空白掩模的表面粗糙度(roughness)小于50nm。通过实施例的方式，于多层涂布基板上方形成一盖层(例如，钌盖层)，接着沉积吸收物(absorber)层。然后，可图案化空白掩模(例如，图案化吸收物层)以于掩模108上形成一想要的图案。在本发明一些实施例中，在图案化空白掩模的前，可于吸收物层上方沉积抗一反射涂(arc)层。的后，可使用图案化掩模108转移位于一半导体晶片上的电路及/或元件图案。在本发明不同实施例中，可通过不同的光刻工艺，可转移掩模108定义的图案和将掩模108定义的图案转移至多个晶片上。此外，可使用一组掩模(例如掩模108)以构建一集成电路(ic)元件及/或电路。

在本发明不同实施例中，可制造包括不同结构类型的掩模108(如前述)，例如，一二元式掩模(以下简称bim)或一相位移掩模(以下简称psm)。一说明式的bim包括透明吸收区和反射区，其中bim包括欲转移至半导体基板166的一图案(例如，ic图案)。透明吸收区包括一吸收物(absorber)，如上所述，其配置为吸收入射光(例如，极紫外光入射光)。在反射区中，已经移除吸收物(例如，在如上所述的掩模图案化工艺期间)且入射光被多层反射。另外，在本发明一些实施例中，掩模108可为一psm，其使用从其反射的光的相位差产生的干涉。psm的例子包括一交替式psm(altpsm)、一衰减式psm(attpsm)和一无铬膜psm(cpsm)。通过实施例的方式，一交替式psm可包括设置于图案化掩模元件的任一侧上的相移器(具相反相位)。在本发明一些实施例中，衰减式psm可包括一吸收物(absorber)层，其具有大于零的透射率(例如，mo-si具有约6％强度透射率)。在本发明一些实施例中，一无铬膜psm可以描述为100％透射率的交替式psm，举例来说，因为无铬膜psm的掩模上不包括有相移器(phaseshifter)材料或铬。在一psm的一些其他实施例中，吸收物(图案化层)208为具有一材料迭层的反射层，上述迭层类似于多层结构204的材料迭层。

如上所述，掩模108包括一图案化影像，其利用光刻系统100转移电路及/或元件图案至一半导体晶片(例如，半导体基板116)上。为了将图案从(图案化)掩模108转移至半导体基板116达到高保真度(highfidelity)的要求，光刻工艺(lithographyprocess)应为无缺陷。如图2所示，微粒211可能会无意地沉积盖层206的表面上，并且如果没被去除，会导致光刻转移图案的劣化问题。可通过的多种方法的任何一种，例如在一蚀刻工艺、一清洁工艺期间及/或传载(handling)(极紫外光)掩模108期间导入微粒211。因此，掩模108整合于一保护膜部件(pellicleassembly)中，且利用保护膜部件(pellicleassembly)保护以减少发生微粒211引起的缺陷。掩模和保护膜部件(pellicleassembly)一起称为掩模-保护膜系统(mask-pelliclesystem)。举例来说，在利用光刻系统100进行光刻图案工艺期间，上述掩模-保护膜系统固定于掩模台106上。

图3a、图3b和图3c为掩模-保护膜系统的一实施例。请参考图3a、图3b和图3c，分别显示掩模-保护膜系统300的一顶视图、一透视图和沿切线a-a’的一剖面图。请参考图3a、图3b和图3c，说明掩模-保护膜系统300和使用掩模-保护膜系统300的方法。

上述掩模-保护膜系统300包括一掩模302、一保护膜框架(pellicleframe)304和通过粘着材料层308和310整合在一起的一薄膜。如上所述，掩模302还包括一图案化表面314，其用以利用一光刻工艺来图案化一半导体基板。在本发明一些实施例中，掩模302相同于做为一极紫外光掩模的掩模108，如上所述。在本发明一些其他实施例中，掩模302可为多种的(光刻)掩模中的任意一种，例如用于其他波长(例如，365nm、248nm及/或193nm)的一光学掩模。在本发明实施例中，在光刻图案化工艺期间，掩模302整合于掩模-保护膜系统300中，且与薄膜306和保护膜框架304一起固定于掩模台106上。

上述薄膜306配置为靠近掩模302且通过粘着材料层308附于保护膜框架304上。特别地，薄膜306通过粘着材料层308附于保护膜框架304。掩模302更通过粘着材料层310附于保护膜框架304。因此，在本发明一些特定实施例中，掩模302，保护膜框架(pellicleframe)304和薄膜306因而设置和整合以围封(enclose)/定义(define)出一内部空间312。掩模302的图案化表面314围封在内部空间312中且因而在在光刻图案化工艺期间可避免于光刻图案化工艺、掩模输送(shipping)和掩模传载(handling)受到污染。然而，在本发明一些其实施例中，保护膜框架(pellicleframe)可实施为四个柱/列，每一个柱位于薄膜的角落(如图3a中的柱306a、306b、306c和306d)且因此配置为固定掩模302上方的薄膜306。在这种保护膜框架(pellicleframe)实施为多个柱/列的实施例中，可由薄膜306和柱306a、306b、306c和306d定义一内部空间(半围封空间)312。并且，这种内部空间(半围封空间)312可被位于薄膜306和掩模302之间的柱和多个空隙围绕。

薄膜306可由对光刻图案化工艺的辐射光束透明的一薄膜形成，且更具有一热导表面。在本发明一些实施例中，薄膜由一材料形成，上述材料选自于由psi、a-si、sicn和sip石墨烯(sipgraphene)组成的族群。薄膜306还配置靠近掩模302上的图案化表面314，如图3c所示。在本发明不同实施例中，薄膜306包括一透明材料层，且在透明材料层的一表面(或两个表面)上具有一热导薄膜。

上述掩模-保护膜系统300还包括一保护膜框架304配置为使薄膜306可附于和固定至保护膜框架304。上述保护膜框架304可设计成不同的尺寸、形状和构造。在本发明一些实施例或一些其他实施例中，保护膜框架304可具有单一构件或多个构件。保护膜框架304包括具机械强度的一材料，且以一形状、尺寸各一构造设计，以便将薄膜306适当地固定在保护膜框架304上。在本发明一些实施例中，可利用一多孔材料形成保护膜框架304。在本发明一些实施例中，保护膜框架304可为均匀连续的。一保护膜部件(pellicleassembly)，可包括一保护膜框架304和附于保护膜框架304上的一薄膜306。

常规上来说，一保护膜框架通常包括一实质上平坦表面，其平行于一掩模的一顶面(意即，上述顶面包括利用一保护膜框架安装的一掩模图案)。这种常用的保护膜框架(pellicleframe)会遇到各种问题，例如流经保护膜框架的保护膜框架和掩模顶面之间的间隙的无意沉积的微粒(通常会被认为是污染物(contamination))。进一步来说，在安装薄膜工艺期间(更精确来说，将保护膜框架安装于掩模上的工艺)，在将保护膜框架安装于掩模上(固定于掩模顶面上)的后，会存在有位于保护膜框架和掩模顶面之间的逐渐缩小的一间隙，且上述间隙最终变得不存在(变成“0”)。通常，由于空气流动机制，这种逐渐缩小的间隙允许一微粒(尺寸通常小于1μm)从保护膜框架的一外侧流动至掩模的一图案位置的保护膜框架的一内侧(例如，图案化表面314)。

在本实施例中，保护膜框架304包括至少一个凹槽，位于附于掩模302的一表面(表面401)上，如图4a、图4b、图4c、图4d、图4e和图4f所示。特别是，这种凹槽可实施为各种形状，例如一对称曲线形(symmetricallycurvilinearshape)、一对称多边形(symmetricallypolygonalshape)及/或一非对称曲线形(asymmetricallycurvilinearshape)。通过在保护膜框架304的表面401上包括有这种凹槽，在上述安装(薄膜)工艺期间，任何想要流进或已经流进保护膜框架的内侧的微粒可被捕捉于凹槽中。因此，在保护膜框架包括至少一个凹槽的实施例中，可有益地避免在使用常用保护膜框架时，一般会对造成掩模图案污染物的上述微粒。

更详细来说，图4a-图4f各别为依据一些实施例构成的部分中的掩模-保护膜系统300的一剖面(截面)图。在图4a和图4b所示的实施例中，保护膜框架304包括一对称曲线形凹槽，其分别显示于图4a中的凹槽402和图4b的凹槽404。在图4a中，凹槽402为一半圆形凹槽，其包括直接对齐保护膜框架401的表面的一圆心402a。并且，(半圆形)凹槽402包括一半径r1，如图4a所示。在图4b中，凹槽404为一圆的一部分，其具有对齐表面401上方的一圆心404a和一半径r2。在本发明一些特定实施例中，半径r1和r2各别的范围在1μm和1mm之间。在本发明一些其他实施例中，凹槽404可实施为一圆的一部分，其对齐表面401下方的一圆心(图未显示)。

在图4c所示的实施例中，保护膜框架304包括一对称多边形凹槽406。在图4c所示的特定实施例中，上述对称多边形凹槽406为一三角形(triangularshape)，其包括边缘l1、边缘l2和边缘l3。在本发明一些特定实施例中，边缘l1、边缘l2和边缘l3各别的范围在1μm和1mm之间。在图4c中，虽然对称多边形凹槽406实施为三角形，任何的各种多边形形状(例如，四边形(quadrilateral)、多边形(polygon)、五边形(pentagon)、六边形(hexagon)等)或多边形的一部分可用于凹槽406，且同时在本公开的范围内。

在图4d所示的实施例中，保护膜框架304包括一非对称曲线形凹槽408，其为一倾斜椭圆形(tiltedellipticalshape)的一部分。更具体地说，这种非对称曲线形凹槽(倾斜椭圆形凹槽)408具有一半长轴(semi-majoraxis)409，且半长轴409从表面401以一角度θ逆时针倾斜，其中上述角度θ小于90度。因此，非对称曲线形凹槽(倾斜椭圆形凹槽)408可还包括相对更靠近保护膜框架304的内侧的一第一部分411和相对更靠近保护膜框架304的外侧的一第二部分413，其中第一部分411具有比第二部分413大的面积。

作为本发明一些实施例，保护膜框架304包括多于一个凹槽，显示于图4e中，图4e包括两个倾斜椭圆形凹槽410和412。倾斜椭圆形凹槽410和412的每一个可分别从表面401以角度θ1和角度θ2逆时针倾斜。在本发明一些特定实施例中，角度θ1和θ2可各别小于90度。或者或另外，可于保护膜框架的一凹槽的一表面上形成一粘着层，如图4f所示。图4f显示的保护膜框架304包括一(半圆形)凹槽402，此外，一粘着层414，形成于上述(半圆形)凹槽402的表面上方。在本发明一些特定实施例中，可设计为和配置这种粘着层414，使被捕捉于凹槽中的微粒牢固地附于凹槽402的表面。

除了上述的凹槽特征的外，保护膜框架可包括选择具有例如导热、高机械强度及/或轻重量的其他特性的一材料。保护膜框架304的上述材料可包括金属、合金或陶瓷材料。在本发明一些实施例中，保护膜框架304的上述材料可包括al、sio2、al-mg、al-ti、al-ni和al-fe、aln、al2o3、zro2、bn、bc或上述组合。形成保护膜框架的工艺包括形成一保护膜框架材料，和塑形(shaping)保护膜框架材料，以形成带有至少一凹槽的保护膜框架304。在本发明一些实施例中，保护膜框架材料的塑形工艺包括射出成型(injectionmolding)工艺、压缩成型(compressmolding)工艺、常用车床(conventionlatheprocess)工艺，铣床(millingmachine)工艺、激光切割工艺(laserdicing)工艺或上述组合。在本发明一些实施例中，可组合以同时实施，或重迭实施而非依序实施上述形成保护膜框架材料，和塑形保护膜框架材料以形成具有至少凹槽的保护膜框架304的工艺。

请参考图5，其显示依据本发明一些实施例的用于制造一保护膜部件的一方法500的一流程图。上述方法500可用于制造上述保护膜部件的一保护膜部件。可以理解可于方法500的前、的中或的后提供额外的步骤，并且对于方法500的额外实施例，以下描述步骤中的一些步骤可被替换、重新排序或消除。

上述方法500开始于步骤502，使用一第一材料形成一保护膜框架(例如，保护膜框架304)。上述第一材料可为一或多种材料，例如金属及/或合金材料(例如，铝、铝合金、钛、铌、钛-铌合金或上述组合)及/或其他适当材料(例如，陶瓷材料)。可利用包括光刻工艺、湿式化学蚀刻工艺及/或其他适当工艺的工艺形成保护膜框架，且可接着进行一回蚀刻或化学机械研磨(cmp)工艺。

上述方法500接着进行步骤504，将一图案施加到保护膜框架的一表面，上述表面可为一选择表面。在本发明一实施例中，上述图案可施加到保护膜框架(例如，保护膜框架304)的上述表面(例如，表面401)，如第4a-4f图所示。可使用图案化工艺施加上述图案，图案化工艺例如为利用点状印模的压印工艺(imprintingbyadot-likestamp)、利用金字塔形印模的压印工艺(imprintingbyapyramidalstamp)、胶体球光刻工艺(colloidspherelithography)、电子束光刻工艺(electron-beamlithography)、聚焦离子束光刻工艺(focused-ionbeamlithography)、全像光刻工艺(holographiclithography)、氩(ar)等离子体蚀刻工艺及/或激光直写(dwl)光刻工艺。可依据用于第一材料的一材料、保护膜框架的形状、想要的图案(例如，如图4a-图4f所示的对称曲线形凹槽、对称多边形凹槽或一非对称曲线形凹槽等来选择特定图案及/或特定图案化工艺。

请再参考图5，上述方法500接着进行步骤506，使用一粘着材料层(例如，粘着材料层308)将一薄膜(例如，薄膜306)附于上述保护膜框架(例如，保护膜框架304)，以形成带有形成凹槽的一保护膜部件。上述方法500接着进行步骤508，使用另一粘着材料层(例如，粘着材料层310)将带有形成凹槽的保护膜部件附于一掩模(例如，掩模302)。

现在请参考图6，其显示依据本公开一或多个些实施例的方面建构的一方法600的一流程图，上述方法用于进行一集成电路制造的一光刻工艺。请一起参考第1和3图，上述方法600开始于步骤602，将一掩模-保护膜系统300载入一光刻系统100。在步骤602中，方法600可还包括其他步骤，例如将掩模-保护膜系统固定于掩模台106上的后的对准步骤。

上述方法600接着进行步骤604，将一半导体晶片装载至光刻系统100的基板台118上。在本发明一些实施例中，上述半导体晶片可为以一光致抗蚀剂层涂布的一硅晶片。利用一光刻曝光工艺图案上述光致抗蚀剂层，使图案化表面308上的图案转移至光致抗蚀剂层。上述方法600接着进行步骤606，对上述半导体晶片进行一光刻曝光工艺，上述光刻曝光工艺将图案化表面308上的图案转移至半导体晶片。

可于方法600的前、的中或的后提供额外的步骤，并且对于方法600的额外实施例，以下描述步骤中的一些步骤可被替换、消除或移动。在本发明一实施例中，上述光刻工艺包括软烤(softbaking)、掩模对准(maskaligning)、曝光(exposing)、曝光后烘烤(post-exposurebaking)、光致抗蚀剂显影(developingphotoresist)和硬烤(hardbaking)。

因此，本公开提供一种用于半导体光刻工艺的一系统，上述系统包括一薄膜和固定于薄膜上的带有至少一凹槽的一保护膜框架。在本发明一实施例中，一种用于半导体光刻工艺的保护膜设备包括一保护薄膜(pelliclemembrane)；一保护膜框架(pellicleframe)，附于上述保护薄膜，其中上述保护膜框架具有一表面，其定义至少一个凹槽；以及一基板，接触上述保护膜框架的上述表面，使上述凹槽位于上述保护膜框架和上述基板之间。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，还包括一粘着层，设置于上述表面和上述基板之间，使粘着层将上述基板固定于上述保护膜框架。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述基板定义一图案，且上述保护薄膜设置于上述图案上方。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述保护膜框架包括一材料，上述材料选自于由金属、合金和陶瓷材料组成的族群。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述凹槽的一剖面形状选自于由一对称多边形、一对称曲线形和一非对称曲线形组成的族群。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述非对称曲线形包括一椭圆形的一部分。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中椭圆形的上述部分包括一半长轴，其以小于90度倾斜于上述基板的一顶面。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述对称多边形包括一三角形。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述保护膜设备用于一极紫外光光刻系统。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述凹槽包括被一粘着层覆盖的一表面。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备，其中上述粘着层配置为粘附至上述凹槽的上述表面的一微粒。

在本发明另一实施例中，一种用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法包括形成一保护膜框架，其包括位于上述保护膜框架的一第一表面上的一凹槽；形成一保护薄膜；以及将上述保护薄膜附于上述保护膜框架的一第二表面，其中上述第二表面位于上述保护膜框架的包括上述凹槽的上述第一表面的相反位置。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法，还包括将一基板附于上述保护膜框架的包括上述凹槽的上述第一表面，使上述凹槽面向上述基板。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法，其中将上述基板附于上述保护膜框架的包括上述凹槽的上述第一表面包括于上述基板和上述保护膜框架的上述第一表面之间使用一粘着材料层。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法，其中上述基板为一极紫外光掩模。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法，其中上述极紫外光掩模包括被保护膜框架围封的一图案。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法，其中上述保护薄膜为一透明材料层。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法，其中将上述保护薄膜附于上述保护膜框架的上述第二表面包括于上述基板和上述保护膜框架的上述第二表面之间使用一粘着材料层。

如本发明一实施例所述的用于半导体光刻工艺的保护膜设备的制造方法，其中形成上述保护薄膜包括由一低透射率材料层形成上述保护薄膜，上述低透射率材料层选自于由psi、a-si、sicn和sip石墨烯(sipgraphene)组成的族群。

在本发明又一实施例中，一种将保护膜设备用于半导体光刻工艺的方法包括提供一保护膜设备，其中上述保护膜设备包括一薄膜和一保护膜框架，且其中上述保护膜框架包括附于上述薄膜的一第一表面和相反于包括一凹槽的上述第一表面的一第二表面；通过将上述保护膜框架的上述第二表面耦接至一掩模的方式，将上述保护膜设备安装于上述掩模上，使上述凹槽面向上述掩模，其中上述掩模包括一图案化表面；将具有上述保护膜设备安装于其上的上述掩模载入一光刻系统，且将一半导体晶片装载于上述光刻系统的一基板台上；以及进行一光刻曝光工艺，将上述图案化表面的一图案从上述掩模转移至上述半导体晶片。

前述内文概述了许多实施例的特征，使本领域技术人员可以从各个方面更佳地了解本公开。本领域技术人员应可理解，且可轻易地以本公开为基础来设计或修饰其他工艺及结构，并以此达到相同的目的及/或达到与在此介绍的实施例等相同的优点。本领域技术人员也应了解这些相等的结构并未背离本公开的发明精神与范围。在不背离本公开的发明精神与范围的前提下，可对本公开进行各种改变、置换或修改。