半导体装置的制作方法

文档序号:20262686发布日期:2020-04-03 17:59阅读:137来源:国知局
半导体装置的制作方法

本揭露的实施方式是有关于一种半导体装置,且特别是有关于一种用于半导体装置的污染处理。



背景技术:

随着半导体技术的进步,对于用于制造半导体装置的光微影制程的高良率与高产量的需求不断增加。为了满足这些需求,防止光微影设备故障以确保可靠的光微影制程是至关重要的。



技术实现要素:

本揭露提出一种半导体装置包含用以固持基板的吸盘、围绕吸盘的第一排放杯、以及侦测模组。侦测模组设置于第一排放杯与吸盘之间的空间中,且用以监测第一排放杯的多个侧壁。

附图说明

从以下结合所附附图所做的详细描述,可对本揭露的实施例的态样有更佳的了解。需注意的是,根据业界的标准实务,各特征并未依比例绘示。事实上,为了使讨论更为清楚,各特征的尺寸都可任意地增加或减少。

图1是绘示根据本揭露的一些实施例的光微影装置的平面图;

图2是绘示根据本揭露的一些实施例的光微影装置中的污染等级的图表;

图3是绘示根据本揭露的一些实施例的用于操作光微影装置的方法的流程图;

图4是绘示根据本揭露的一些实施例的用于操作光微影装置的方法的流程图;

图5是绘示根据本揭露的一些实施例的可实现本揭露的各种实施例的计算机系统。

现在将参照附图描述例示性的实施例。在图中,类似参考编号一般指示相同、功能上类似、及/或结构上类似的元件。

【符号说明】

100:光微影装置

101:基板

101a:顶面

101b:底面

102:涂布材料

103:弯曲/拉伸段

105:残留物

106:光阻涂布模组

108:光阻进料器

109:流体导管

110:流体泄漏处理装置

111:连接器

112:支架

113:光阻剂管

114:循环管

115:光阻分配喷嘴

116:吸盘

117:通道结构

118:主轴

120:流量计

122:光阻剂匣

130:排放杯结构

130a:外排放杯

130b:内排放杯

131a、131b:侧壁

132:溶剂分配器

133:溶剂

134:排放通路

135:空间

136:泵浦模组

137:入口区

140:侦测模组

160:照光模组

170:控制器单元

172:通讯机制

200:图表

300、400:方法

310、320、330、410、420、430:操作

500:计算机系统

502:输入/输出接口

503:输入/输出装置

504:处理器

506:通讯基础设施或总线

508:主记忆体

510:次级记忆体

512:硬盘机

514:可携式储存驱动器

518、522:可携式储存单元

520:接口

524:通讯接口

526:通讯路径

528:远程装置/远程网络/远程实体

具体实施方式

以下的揭露提供了许多不同的实施例或例子,以实施所提供标的的不同特征。以下描述的构件与安排的特定例子,以简化本揭露。当然,这些仅仅是例子而不是用以限制本揭露。例如,在说明中,第一特征形成在第二特征的上方或之上,这可能包含第一特征与第二特征以直接接触的方式形成的实施例,这也可以包含额外特征可能形成在第一特征与第二特征之间的实施例,这使得第一特征与第二特征可能没有直接接触。此外,本揭露可能会在各种例子中重复参考数字及/或文字。此重复是为了简明与清晰的目的,但本身并非用以指定所讨论的各种实施例及/或架构之间的关系。

再者,在此可能会使用空间相对用语,例如“底下(beneath)”、“下方(below)”、“较低(lower)”、“上方(above)”、“较高(upper)”等等,以方便说明如附图所绘示的一元件或一特征与另一(另一些)元件或特征的关系。这些空间上相对的用语除了涵盖在附图中所绘示的方向,也欲涵盖装置在使用或操作中不同的方向。设备可能以不同方式定位(例如旋转90度或在其他方位上),而在此所使用的空间上相对的描述同样也可以有相对应的解释。

应注意的是,说明书中提及的“一个实施例”、“一种实施例”、“一个示例实施例”、“例示性”等表示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性,但不是每个实施例皆必须包括该特定特征、结构或特性。另外,这些短语不一定指的是相同实施例。再者,当结合一个实施例来描述一特定特征、结构或特性时,无论是否加以明确地描述,结合其他实施例来实现该特征、结构或特性均是在本领域技术人员的知识内。

应理解,本文的措辞或术语是出于描述而非限制的目的,使得本说明书的术语或措辞待由熟悉此项技术者按照该等教示及该指导进行解译。

如本文所使用的术语“约”表示可以基于与主题半导体装置相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。在一些实施例中,基于特定的技术节点,术语“约”可以指示定量的值,该值例如在该值的5-30%内变化(例如,值的±5%、±10%、±20%或±30%)。

如本文所使用的术语“基本上”表示可以基于与主题半导体装置相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。在一些实施例中,基于特定的技术节点,术语“基本上”可以指示定量的值,该值例如在目标(或预期)值的±5%内变化。

光微影装置广泛用于进行光微影制程以在半导体晶圆上定义各种图案。光微影装置可包含涂布模组,涂布模组用以透过在半导体晶圆的一或多个区域上分派光阻剂而在半导体晶圆上形成光阻膜,接着旋转半导体晶圆来形成离心力以将所分派的光阻剂分布在整个晶圆表面上。为了确保光微影制程的可靠度与良率,所形成的光阻膜的表面必须洁净且没有粘附污染物,例如悬浮微粒。因此,涂布模组可包含通风泵或排气泵以通风或排气涂布模组内的空气来减少悬浮微粒。

涂布模组还可包含排放杯结构,以在半导体晶圆旋转期间,捕获从半导体晶圆喷洒的一部分的分派的光阻剂。被排放杯结构所捕获的光阻剂可进一步流体性地传递至排放口。然而,由于光阻剂可在大气环境中干燥,所捕获的光阻剂可固化,从而粘附到排放杯结构。一部分固化的光阻剂可进一步阻塞与排放口和/或排放杯结构互连的通风泵或排气泵的入口。这会危害通风泵或排气泵所提供的用于减少悬浮微粒的通风能力或排气能力。因此,涂布模组可另外包含溶剂分配器,溶剂分配器用以在指定时间分配溶剂以除污排放杯结构。然而,这种定期地除污可能延迟与光微影装置相关联的制造排程,或者不能即时地洁净排放杯结构,因此分别影响光微影制程的整体生产量或良率。

本揭露的实施方式是有关于一种光微影装置与一种用以处理光微影装置中的污染的方法。在一些实施例中,光微影装置可包含感测器、流量计与压力计,用以监测光微影装置中的污染等级。由感测器、流量计或压力计所记录的数据可由计算机系统接收,计算机系统用以运行去污光微影装置的程序。本揭露的实施方式的益处在于提供动态地去污光微影装置的机制,从而避免不必要的维护程序且平衡半导体装置制造的良率与生产量的需求。

图1是绘示根据本揭露的一些实施例的用于在基板(例如基板101)上进行光微影制程的光微影装置100的平面图。光微影装置100可包含光阻涂布模组106与照光模组160,光阻涂布模组106用以于基板(例如基板101)上涂布一涂布材料102(例如光阻或任何其他流体有机材料),照光模组160用以调节照射于基板的辐射束。光微影装置100也可包含控制器单元170,用以透过通讯机制172来与光阻涂布模组106及照光模组160进行通讯。在一些实施例中,光微影装置100可进一步包含未包含于图1中的其他模组,例如用以引导辐射束以暴露基板的投影模组,或者是用以支撑光罩的支撑结构,其中所述其他模组的每一者可进一步用以透过通讯机制172来与控制器单元170进行通讯。

光阻涂布模组106可包含用于固持基板101的吸盘116、用于为吸盘116提供旋转机构的主轴118、包围并围绕吸盘116的环形的排放杯结构130、设置于排放杯结构130与吸盘116之间的空间中的侦测模组140、设置于吸盘116下方的一或多个溶剂分配器132、以及用于将涂布材料102分派到基板101的一或多个区域上的光阻进料器108。在一些实施例中,光阻涂布模组106可具有多个光阻进料器108,其中每个光阻进料器108可用以分派不同种类的涂布材料102。为了说明,图1包含光阻涂布模组106的选定部分,并且未示出其他元件,例如机械手臂与溶剂带(solventbanks)。

基板101可包含顶面101a,其中光微影装置100可于顶面101a上进行光微影制程。基板101可安装在吸盘116上以接收涂布材料102。举例而言,基板101还可包含相对于顶面101a的底面101b,其中底面101b可与吸盘116接触,且顶面101a可用以从光阻进料器108接收涂布材料102。吸盘116可透过主轴118而固定或旋转以提供离心力来将被分派的涂布材料102散布且分配于基板101的顶面上。在一些实施例中,通道结构117可包含于光阻涂布模组106中,且嵌入于吸盘116与主轴118之中,其中可透过通道结构117提供真空吸取以将基板101固定于吸盘116上。

排放杯结构130可包含围绕吸盘116的一或多个排放杯以捕获从基板101喷洒的涂布材料102。举例而言,排放杯结构130可包含围绕吸盘116的外排放杯130a,其中外排放杯130a的侧壁131a的一部分可设置于吸盘116的周边之上,以捕获从基板101的顶面所排放的涂布材料102。被捕获的涂布材料102的一部分可进一步流体性地引导至与外排放杯130a互连的排放通路134,而被捕获的涂布材料102的另一部分可干燥且变成粘附于侧壁131a的固化的涂布材料105(于本文中称为“残留物105”)。排放杯结构130可进一步包含围绕吸盘116的内排放杯130b,其中内排放杯130b可被外排放杯130a所围绕。内排放杯130b可包含设置于吸盘116的周边之下的侧壁131b以捕获从基板101的顶面所排放的涂布材料102。类似于外排放杯130a,所捕获的涂布材料102的一部分可流体性地引导至与内排放杯130b互连的排放通路134,而被捕获的涂布材料102的另一部分可变成粘附于侧壁131b的残留物105。

在一些实施例中,侦测模组140可设置于被定义为外排放杯130a与吸盘116之间的空间135中。在一些实施例中,侦测模组140可设置于被定义为内排放杯130b与吸盘116之间的空间中。在一些实施例中,侦测模组140可设置于被定义为外排放杯130a与内排放杯130b之间的空间135中。

溶剂分配器132可用以喷射溶剂以移除粘附于排放杯结构130的侧壁(例如侧壁131a、131b)的残留物105,其中溶剂可为任何适合的化学物质,例如丙酮或光阻稀释剂,以溶解或蚀刻残留物105。举例而言,溶剂分配器132可朝向旋转的基板101的底面来喷射溶剂133,其中旋转的基板101可提供离心力以朝向排放杯结构130喷洒溶剂。粘附于侧壁131a、131b的残留物105可接着透过溶剂133而被溶解且流体性地引导至排放通路134。

光阻涂布模组106可进一步包含泵浦模组136,其具有与排放通路134互连的入口区137。泵浦模组136可为通风泵以通风或排出光阻涂布模组106内的气体,以减少光阻涂布模组106中的悬浮微粒。泵浦模组136也可用以提供压力差,以帮助被排放的涂布材料102从排放杯结构130流向排放通路134。在一些实施例中,泵浦模组136可进一步包含压力计或流量计(皆未示出于图1中)以监测与入口区137的阻塞状况相关联的真空特征。举例而言,残留物105可能阻塞入口区137且抑制气体从排放杯结构130流向排放通路134,因此在入口区137处引起相应的压降或流速下降。在一些实施例中,泵浦模组136的压力计或流量计可与控制器单元170进行通讯。

侦测模组140可用以监测排放杯结构130且可与控制器单元170进行通讯。举例而言,当吸盘116为固定或光微影制程透过光微影装置进行时,侦测模组140可用以监控侧壁131a、131b。侦测模组140可包含用以记录排放杯结构130(例如侧壁131a、131b)的视觉特征的影像感测器(例如电荷耦合装置(chargecoupleddevice,ccd)感测器),其中视觉特征可包含粘附于排放杯结构130的残留物105的图像或录像。图像/录像可具有任何适合的格式,例如适合的解析度(例如640像素×480像素)、灰阶(例如256灰阶色阶的组合)、色度、或帧率(例如每秒30幅图像)。与视觉特征相关联的数据可送至控制器单元170或计算机系统(未示出于图1中)以确定与粘附于排放杯结构130(例如于侧壁131a、131b)的残留物105相关联的污染特性。

在一些实施例中,侦测模组140也可包含光学模组(例如光纤感测器)用以传输且接收一或多个光学信号,所述一或多个光学信号相关联于测量排放杯结构130上的残留物105的表面覆盖率或厚度。举例而言,侦测模组140可用以朝向侧壁131a、131b传输一光学信号,且可用以接收从侧壁131a、131b所反射、偏转或折射的其他光学信号,其中所传输的光学信号与所接收的光学信号之间的强度差或相位差可与排放杯结构130上的残留物105的厚度的表面覆盖率相关联。与此强度差/相位差相关联的光学数据可送至控制器单元170或计算机系统(未示出于图1中),以确定于排放杯结构130(例如于侧壁131a、131b)的污染特性。在一些实施例中,光学模组可包含光纤感测器或任何其他适合的光学感测器。

在一些实施例中,侦测模组140也可包含声音模组用以传输且接收一或多个声音信号,所述一或多个声音信号相关联于排放杯结构130上的残留物105的表面覆盖率或厚度。类似于先前对于光学模组的多个实施例的讨论,与传输/接收声音信号之间的强度差/相位差相关联的声音数据可送至控制器单元170或计算机系统(未示出于图1中),以确定排放杯结构130的污染特性。在一些实施例中,声音模组可包含超音波感测器或任何其他适合的感测器。

光阻进料器108可包含用以输出涂布材料102的光阻剂匣122、流体性地连接至光阻剂匣122的流体导管109、用以捕获且侦测流体导管109的流体泄漏的流体泄漏处理装置110。光阻进料器108可在光阻涂布模组106中移动,使得光阻进料器108可在吸盘116上方的空间与光阻涂布模组106的其他位置之间移动。举例而言,光阻进料器108可被光阻涂布模组106的机械臂(未示出于图1中)抓取,且可在吸盘116与光阻涂布模组106的溶剂带(未示出于图1中)之间移动,其中溶剂带可用以保持光阻剂匣122的洁净度。光阻进料器108也可定位于吸盘116的多个区域上方,以在基板101的多个区域上分派涂布材料102。

光阻剂匣122可包含用以分配涂布材料102的光阻分配喷嘴115以及用以容纳光阻分配喷嘴115与流体导管109的支架112。在一些实施例中,光阻剂匣122可进一步包含连接器111以确保流体导管109与支架112之间的连接。光阻分配喷嘴115可为锥形的结构或直孔管结构(未示出于图1中),用以从流体导管109接收涂布材料102且将涂布材料102分配至固定于吸盘116上的基板101。在一些实施例中,光阻分配喷嘴115可进一步包含与锥形的结构或直孔管结构互连的腔室(未示出于图1中),其中腔室的外壳可用以储存由流体导管109所提供的涂布材料102。支架112可包含用于光阻涂布模组106的机械臂的把手结构(未示出于图1中),以承载光阻剂匣122。举例而言,机械臂可抓取支架112的把手结构,以在光阻涂布模组106中的多个位置之间移动支架112、光阻分配喷嘴115以及流体导管109。

流体导管109可包含光阻剂管113,用以将涂布材料102输送至光阻剂匣122。光阻剂管113的一端可流体性地连接至光阻分配喷准115。光阻剂管113的另一端可流体性地连接至储存涂布材料102的化学物质储存容器(未示出于图1中)。在一些实施例中,泵浦(未示出于图1中)可流体性地连接于光阻剂管113与化学物质储存容器之间,其中所述泵浦可用以将涂布材料102从化学物质储存容器引入光阻剂匣122。流体导管109可进一步包含围绕且接触光阻剂管113的循环管114,其中所述循环管114可用以循环冷却液(例如水),以稳定或调节光阻剂管113中的涂布材料102的温度。光阻剂管113与循环管114皆可由可弯曲、可伸展与可伸缩的软性材料(例如塑性材料)所制成。因此,光阻剂管113与循环管114皆可包含一或多个弯曲/拉伸段103,其中一或多个弯曲/拉伸段103可允许流体导管109与光阻剂匣122在光阻涂布模组106内的多个位置之间移位。在一些实施例中,弯曲/拉伸段103可具有从循环管114泄漏冷却液的一或多个区域,从而污染基板101。

流体导管109可进一步包含流量计120,用以测量流体导管109中的流体运动,且用以与控制器单元170进行通讯以传输与所监测的流体运动相关联的数据。流量计120可与流体导管109串联连接以使得流体导管109中的一或多个流体可流过流量计120以测量流速。举例而言,流量计120可为二端口装置,具有在第一侧的第一端口与在相对于第一侧的第二侧的第二端口。第一端口与第二端口连接至光阻剂管113以允许涂布材料102流体性地流过流量计120,以测量涂布材料102的流速。在一些实施例中,流量计120可为阻塞式(obstruction-type)流量计、涡轮式(turbine-type)流量计、电磁流量计、正位移式(positivedisplacement-type)流量计、流体动力式(fluiddynamic-type)流量计、超音波式流量计、质量流量计、或任何其他适合形式的流量计。在一些实施例中,流量计120可进一步用以从控制器单元170接收指令,以调节流体导管109中的流体运动。

流体泄漏处理装置110可包含用以捕获从流体导管109泄漏的流体的容器(未示出于图1中)(于本文中称为“流体泄漏”),例如从循环管114泄漏的冷却液或者是从光阻剂管113泄漏的涂布材料102。流体泄漏处理装置110可进一步包含流体感测器(未示出于图1中),用以侦测流体泄漏,其中所述流体感测器可透过通讯机制172来与控制器单元170进行通讯。流体泄漏处理装置110可设置于吸盘116上方。举例而言,流体泄漏处理装置110可放置于流体导管109的外表面或其附近、或光阻剂匣122的外表面或其附近。在一些实施例中,流体泄漏处理装置110可设置于光阻剂匣122与吸盘116之间,其中光阻剂匣122可透过流体泄漏处理装置110而在基板101上分配涂布材料102。

在一些实施例中,光微影装置100可进一步包含其他流体泄漏模组(未示出于图1中),用以侦测光微影装置100中的流体泄漏,其中流体泄漏处理装置110可用以与其他流体泄漏模组进行通讯,且所述其他流体泄漏模组可用以与控制器单元170进行通讯。

控制器单元170可包含任何适合的计算机系统(例如工作站或可携式电子装置)以储存用于光微影装置100的每个模组的各种操作的程序或数据,以指示光微影装置100在基板上进行光微影制程。举例而言,控制器单元170可用以指示光阻涂布模组106在基板上进行光阻涂布处理,包含控制光阻进料器108的位移或吸盘116的旋转。控制器单元170的不同功能不应受到本揭露的实施例的限制。通讯机制172可包含介于控制器单元170与光微影装置100的每个模组之间的任何适合的网络连接。举例而言,通讯机制172可包含本地区域网络(localareanetwork,lan)和/或无线网络技术(wifi)网络。在一些实施例中,控制器单元170可透过传输机制172来传输控制信号,以控制吸盘116的旋转或光阻进料器108的位移。

在一些实施例中,控制器单元170可用以执行计算程序来分析视觉特征数据、光学数据、声音数据、流体运动数据、或真空特征数据,以确定排放杯结构130的污染特性。所述计算程序可包含一或多个数学运算、模式辨识(patternrecognition)程序、大数据挖掘(bigdatamining)程序、或机器学习程序,例如神经网络演算法或回归演算法,以对视觉特征/光学特征数据/声音特征数据/流体运动特征数据/真空特征数据进行分析、分类、或分群(cluster)。

图2是绘示根据本揭露的一些实施例的基于光阻涂布模组106所消耗的一或多个光阻剂的使用来确定排放杯结构130的污染等级的图表200。如图2所示,图表200表示具有三个光阻进料器108的光阻涂布模组106,其中每个光阻进料器108可与具有相应的用途与相应的物理性质的涂布材料102相关联。尽管此处考虑了三个光阻进料器108,但图表200可应用于具有一或多个光阻进料器108的光阻涂布模组106。

可基于相应的涂布材料102的物理性质(例如粘度、密度或表面张力)来决定特性分数x1至x3的每一者。举例而言,每个特性分数可与相应的涂布材料102的粘度成比例。在一些实施例中,每个特性分数可为透过在基板上旋转涂布相应的涂布材料102而产生的膜的标称厚度(nominalthickness),这是因为这样的标称厚度可与相应的涂布材料102的物理性质相关联。举例而言,在相同涂布配方(例如旋转速度)下,与具有较低粘度的光阻剂相比较,具有较高粘度的光阻剂可产生较厚的光阻膜,因此于图表200中具有较高的特性分数。

可基于由相应的光阻进料器108所输出的相应的涂布材料102的体积来决定涂布材料使用量v1至v3的每一者。在一些实施例中,涂布材料使用量v1至v3的每一者可与在相应的光阻进料器108中流体性地传输的相应的涂布材料102的流速成比例,其中可透过相应的光阻进料器108的流量计120来测量此流速。在一些实施例中,涂布材料使用量v1至v3的每一者可为流速与由相应的光阻进料器108所分配的涂布材料102的相应的分配时间的乘积,其中可由控制器单元170或相应的光阻进料器108来提供此分配时间。

每个单独的污染等级可相关联于由相应的光阻进料器108所贡献的残留物105的量。举例而言,每个单独的污染等级可与相应的涂布材料使用量(例如v1)成比例。在一些实施例中,每个单独的污染等级可与相应的涂布材料的加权使用量(例如x1v1)成比例。与粘附于排放杯结构130的侧壁的残留物105相关联的污染等级可因此与基于特性分数(例如x1至x3)的涂布材料使用量(例如v1至v3)的加权和成比例。换言之,具有高粘度和/或高使用量的涂布材料可贡献相应的更多量的残留物105,因此贡献较高的污染等级。相应地,如图表200所示的,由三个光阻进料器108的每一者所贡献的污染等级可与x1v1+x2v2+x3v3成比例。

图3是绘示根据本揭露的一些实施例的用于操作光微影装置的方法300的流程图。于方法300中所示的操作并非详尽无疑的,在任何所示操作之前、之后或之间也可执行其他操作。在一些实施例中,方法300的操作可以不同的顺序执行。方法300的变化在本揭露的实施方式的范围内。

方法300开始于操作310:确定光微影装置的污染特性。光微影装置的污染特性的确定可与由光微影装置所进行的正在执行的光微影制程(例如光微影装置的吸盘正在旋转)并行地执行。在一些实施例中,可在光微影装置闲置时(例如光微影装置的吸盘是静止的)执行光微影装置的污染特性的确定。

污染特性可包含粘附于排放杯结构的一或多个涂布材料的视觉特征(于本文中称为“于排放杯结构的污染物”)。这样的污染特性的确定可包含透过影像感测器来收集排放杯结构的侧壁的一或多个区域的视觉特征(例如影像或录像),其中视觉特征可包含与于排放杯结构的污染物相关联的色彩饱和度、色阶(colorgradation)、对比度或亮度的信息。在一些实施例中,以上参考图1描述了视觉特征的收集。

在一些实施例中,污染特性可包含于排放杯结构的污染物的表面覆盖率和/或厚度。这样的污染特性的确定可包含朝向排放杯结构的一或多个区域发射光学信号/声音信号,且测量来自排放杯结构的反射的或散射的光学信号/声音信号。基于所发射的或所测量到的光学信号/声音信号的波长,可透过计算介于所发射的或所测量到的光学信号/声音信号之间的强度差或相位差来推断出于排放杯结构的一或多个区域的污染物的表面覆盖率和/或厚度。可透过光微影装置的光学模组/声音模组来进行光学/声音放射(emission)、光学/声音测量、强度差/相位差的计算。在一些实施例中,可透过计算机系统来进行计算。在一些实施例中,以上参考图1描述了强度差/相位差的计算。

在一些实施例中,污染特性也可包含光微影装置所消耗的涂布材料的每一者的使用量,其中这种污染特性的确定可包含透过光微影装置的一或多个流量计来测量每个涂布材料的流速,并记录每个涂布材料的分配时间。因为于排放杯结构的污染物的量可与每个涂布材料的使用量成比例,所以可基于所测量到的流速、分配时间、每个涂布材料的物理性质(例如粘度和/或密度)来计算污染特性。在一些实施例中,以上参考图1描述了流速的测量、分配时间的记录以及污染特性的计算。

在一些实施例中,污染特性可进一步包含于光微影装置的通风泵的入口区处的真空特征,其中这样的污染特性的确定可进一步包含监测通风泵的入口区处的压力或气流。因为粘附于排放杯结构的污染物可能阻塞入口区,因此入口区处的压力或气流可能改变污染物构造(buildsup)。可透过入口区处的压力计或流量计来监测真空特征,其中压力计或流量计可用以与计算机系统进行通讯。在一些实施例中,以上参考图1描述了真空特征的监测。

于操作320,将污染特性与基准洁净度需求(baselinecleanlinessrequirement)进行比较。基准洁净度需求可与光微影装置的合格通风(qualifiedventilation)或排气能力(ventingcapability)相关联。举例而言,合格通风能力可确保在光微影设备中有效地抑制悬浮微粒,因此维持了由光微影装置所进行的光微影制程的产量需求。基准洁净度需求可包含光微影装置的排放杯结构的预定义的视觉特征(例如没有粘附涂布材料的排放杯结构的图像)、粘附于排放杯结构的残留物的预定义的表面覆盖率上限和/或预定义的厚度的上限、由光微影装置所消耗的涂布材料的预定义的使用量的上限、和/或于入口区处的预定义的真空特征(例如压力或气流)。污染特性与基准洁净度需求的比较可包含从污染特性中减去基准洁净度需求。举例而言,污染特性可为从排放杯结构的侧壁的一或多个区域所收集到的图像(例如视觉特征),其中污染特性与基准洁净度需求的比较可包含所收集的图像与未污染的排放杯结构的侧壁的预定义的图像之间的像素减法(pixelsubtraction)。在一些实施例中,污染特性与基准洁净度需求的比较可包含从预定义的表面覆盖率/厚度的上限减去于排放杯结构处的污染物的预定的表面覆盖率/厚度、从预定义的使用量的上限减去每个涂布材料的预定使用量、和/或从预定义的压力/气流的上限减去于通风泵的入口区处的预定的压力/气流。在一些实施例中,可透过计算机系统(例如光微影装置的控制器单元),例如以上参考图1与图2所描述的计算机系统,来执行污染特性与基准洁净度需求的比较。

于操作330,基于操作320中的比较结果来触发用于排放杯结构的去污处理。去污处理可包含朝向排放杯结构分配溶剂以溶解或蚀刻于排放杯结构处的污染物。举例而言,可以预定义的时间长度来分配溶剂以去污粘附于排放杯结构的侧壁的污染物。在一些实施例中,溶剂的分配可持续直到与去污的排放杯结构相关联的污染特性符合基准洁净度需求。去污处理的触发也可包含发出预防性的维护警报以将溶剂施加到排放杯结构的表面。在一些实施例中,以上参考图1描述了去污处理的触发。

图4是绘示根据本揭露的一些实施例的用于操作光微影装置的方法400的流程图。于方法400中所示的操作并非详尽无疑的,在任何所示操作之前、之后或之间也可执行其他操作。在一些实施例中,方法400的操作可以不同的顺序执行。方法400的变化在本揭露的实施方式的范围内。

方法400开始于操作410:于光微影装置中进行一或多个涂布处理。所述一或多个涂布处理的每一者可包含:固定于光微影装置的吸盘上的基板;分配于所述基板的顶面的一或多个区域上的涂布材料;以及旋转所述基板。在所述一或多个涂布处理的每一者之后,相应的涂布材料的一部分可均匀地分布于相应的基板的顶面上,而相应的涂布材料的其他部分(例如残留物)可保留在光微影装置中。举例而言,可将残留物喷洒于光微影装置的排放杯结构上,因此在光微影装置中引起污染。在一些实施例中,以上参考图1描述了所述一或多个涂布处理。

于操作420,确定与所述一或多个涂布处理相关联的污染等级。可透过将多个单独的污染等级相加来确定污染等级,其中所述多个单独的污染等级与所述一或多个涂布处理的每一者相关联,其中每个单独的污染等级可与所述一或多个涂布处理的每一者中的相应的涂布材料的使用量相关联。在一些实施例中,每个单独的污染等级可与相应的涂布材料的物理性质(例如粘度和/或密度)相关联。举例而言,于涂布处理中具有较高粘度和/或使用量较大的涂布材料可于光微影装置中引入较高的污染等级。相应地,污染等级的确定可包含基于所述系数以及每个涂布材料的物理性质来确定每个涂布材料的系数且基于每个涂布处理中的涂布材料的使用量来计算加权和。在一些实施例中,可透过测量涂布处理所消耗的涂布材料的体积来确定涂布处理中的涂布材料的使用量,其中可进一步透过测量于涂布处理期间的涂布材料的流速与分配时间来确定所述体积。在一些实施例中,可透过测量涂布处理所消耗的涂布材料重量来确定涂布材料的使用量,其中可基于所测量的体积以及涂布材料的密度来确定所述重量。在一些实施例中,以上参考图2描述了污染等级的确定。

于操作430,基于污染等级与预定义的阀值之间的比较结果来调整光微影装置的一或多个操作。回应于污染等级高于预定义的阀值,光微影装置的一或多个操作的调整可包含从排放杯结构和/或光微影装置的通风导管(ventilationconduit)来移除污染物。在一些实施例中,污染物的移除可包含:于光微影装置的吸盘上放置基板;于基板的背面上分配溶剂;以及旋转基板以提供离心力来将所分配的溶剂喷洒至排放杯结构和/或通风导管。在一些实施例中,光微影装置的一或多个操作的调整可包含中止正在进行的光微影制程和/或随后的光微影制程。举例而言,回应于污染等级高于预定义的阀值,正在进行中的光阻涂布处理可持续以符合制造排程且随后的光阻涂布处理可中止以避免与污染相关联的潜在制造产量问题。光微影装置的一或多个操作的调整可进一步包含互锁光微影装置的操作,例如触发预防性的维护警报以手洗(hand-wash)光微影装置的排放杯结构;禁止使用具有高粘度的涂布材料;和/或调整使用光微影装置的半导体设备的制造排程。举例而言,光微影装置的一或多个操作的调整可通知供应链管理层(supply-chainmanagement)准备新溶剂的存货以进一步去污光微影装置。

再者,于操作430之后,可基于操作430中的一或多个操作的调整来重置污染等级。举例而言,若所分配的溶剂完全地溶解了污染物(例如通过操作430来完整地移除污染物),可将污染等级重置为0。在一些实施例中,可将污染等级重置为原始污染水平的一小部分(例如通过操作430来部分地移除污染物)。

图5是绘示根据本揭露的一些实施例的可实现本揭露的各种实施例的例示性的计算机系统500。举例而言,计算机系统500可用于图1的控制器系统中。计算机系统500可为能够执行本文所述功能与操作的任何已知的计算机。例如但不限于,计算机系统500能够处理且发送信号。举例而言,计算机系统500可用以执行光微影装置100的一或多个操作、方法300、和/或方法400。

计算机系统500包含一或多个处理器(也称为中央处理单元(centralprocessingunits,cpus)),例如处理器504。处理器504连接至通讯基础设施或总线506。计算机系统500也包含输入/输出装置503,例如显示器、键盘、指标装置等等,其透过输入/输出接口502与通讯基础设施或总线506进行通讯。控制工具可透过输入/输出装置503来接收指示以实现本文所述的功能与操作,例如图1中所描述的光微影装置100的功能以及图2至图4所描述的方法/处理。计算机系统500也包含主(main或primary)记忆体508,例如随机存取记忆体(randomaccessmemory,ram)。主记忆体508可包含一或多个层级的快取。主记忆体508中储存有控制逻辑(例如计算机软件)和/或数据。在一些实施例中,控制逻辑(例如计算机软件)和/或数据可包含以上关于光微影装置100所述的一或多个功能。在一些实施例中,处理器504可用以执行储存于主记忆体508中的控制逻辑。

计算机系统500也可包含一或多个次级储存装置或次级记忆体510。举例而言,次级记忆体510可包含硬盘机512和/或可携式储存装置或可携式储存驱动器514。可携式储存驱动器514可为软盘机、磁带机、光盘磁盘机(compactdiskdrive)、光学储存装置、磁带备份装置(tapebackupdevice)、和/或任何其他储存装置/驱动器。

可携式储存驱动器514可与可携式储存单元518交互。可携式储存单元518包含计算机可用或可读储存装置,其上储存有计算机软件(控制逻辑)和/或数据。可携式储存单元518可为软盘、磁带、光盘、数字光盘(dvd)、光学储存盘片、和或任何其他计算机数据储存装置。可携式储存驱动器514以众所周知的方式从可携式储存单元518读取和/或写入至可携式储存单元518。

根据一些实施例,次级记忆体510可包含用于允许计算机系统500存取计算机程序和/或其他指令和/或数据的其他机制、媒介(instrumentalities)或其他方法。举例而言,这些机制、媒介或其他方法可包含可携式储存单元522与接口520。可携式储存单元522与接口520的例示可包含程序盒(programcartridge)与盒接口(cartridgeinterface)(例如在视讯游戏装置(videogamedevice)中所找到的)、可携式记忆体晶片(例如可抹除可程序只读记忆体(erasableprogrammableread-onlymemory,eprom)或可程序只读记忆体(programmableread-onlymemory,prom))与相关的插座(socket)、记忆条(memorystick)与usb端口、记忆卡与相关的记忆卡插槽、和/或任何其他可携式储存单元与相关的接口。在一些实施例中,次级记忆体510、可携式储存单元518、和/或可携式储存单元522可包含上述本文关于湿式清洗机台结构(wetbenchstructure)的一或多个功能。

计算机系统500可进一步包含通讯或网络接口524。通讯接口524使计算机系统500能与远程装置(remotedevice)、远程网络(remotenetwork)、远程实体(remoteentities)等(由参考符号528单独地且共同地引用)的任何组合进行通讯与交互。举例而言,通讯接口524可允许计算机系统透过通讯路径526而与远程装置528进行通讯,其可为有线的或无线的,且其可包含局部区域网络(localareanetworks,lans)、广域网络(wideareanetworks,wans)、网际网络等的任何组合。控制逻辑和/或数据可透过通讯路径526传输至计算机系统500或从计算机系统500发送。

前述实施例中的功能/操作可以各种各样的配置与架构实现。因此,可以用硬件、软件或者硬件与软件来执行前述实施例中的部分或全部的操作,例如图1中所描述的光微影装置100的功能与图2至图4中所描述的方法/处理。在一些实施例中,有形的装置或物件在本文中也称为计算机程序产品或程序储存装置,所述有形的装置或物件包含其上储存有控制逻辑的有形的计算机可用或可读媒介。这包含但不限于计算机系统500、主记忆体508、次级记忆体510以及可携式储存单元518与522,以及体现前述任意组合的有形的物件。当透过一或多个数据处理装置(例如计算机系统500)执行时,这样的控制逻辑使得这样的数据处理装置如本文所述的进行操作。举例而言,硬件/设备可连接到或可以是计算机系统500的元件528(远程装置、远程网络、远程实体528)的一部分。

在一些实施例中,提供一种半导体装置,其可包含:用以固持基板的吸盘、围绕吸盘的第一排放杯以及侦测模组。侦测模组设置于第一排放杯与吸盘之间的空间中,且用以监测第一排放杯的多个侧壁。

在一些实施例中,所述半导体装置更包含:围绕吸盘的第二排放杯,其中第二排放杯被第一排放杯所围绕。在一些实施例中,所述侦测模组包含一或多个:影像感测器、光纤感测器、用以传输及接收一或多个光学信号的光学模组以及用以传输及接收一或多个声音信号的声音模组。在一些实施例中,侦测模组用以于吸盘静止时监测侧壁。

在一些实施例中,提供一种方法,其可包含:通过测量与光微影装置所消耗的一或多个涂布材料相关联的视觉特征、光学特征、声音特征、真空特征或材料使用量特征来确定光微影装置的污染特性;将所述污染特性与基准洁净度需求进行比较以取得比较结果;以及基于所述比较结果,触发去污处理,以去除与一或多个涂布材料相关联的残留物。

在一些实施例中,其中确定所述污染特性包含:侦测粘附于光微影装置的排放杯结构的涂布材料的厚度或表面覆盖率。在一些实施例中,其中确定所述污染特性包含:收集光微影装置的排放杯结构的视觉特征。在一些实施例中,其中确定所述污染特性包含:朝向光微影装置的排放杯结构发射光辐射;以及测量来自排放杯结构的反射光学信号或散射光学信号。在一些实施例中,其中确定所述污染特性包含:朝向光微影装置的排放杯结构发射声音信号;以及测量来自排放杯结构的反射声音信号或散射声音信号。在一些实施例中,其中确定所述污染特性包含:测量由光微影装置所消耗的涂布材料的流速。在一些实施例中,其中确定所述污染特性包含:监测耦接到光微影设备的通风泵的入口区处的真空特征,其中真空特征包含压力或气流。在一些实施例中,其中将所述污染特性与基准洁净度需求进行比较包含:将污染特性与粘附于光微影装置的排放杯结构的涂布材料的预定厚度或预定义表面覆盖率进行比较。在一些实施例中,其中触发去污处理包含:将溶剂分配到光微影装置的排放杯结构。

在一些实施例中,提供一种用以操作光微影装置的方法,其可包含:于光微影装置中进行一或多个涂布处理;确定与一或多个涂布处理相关联的污染等级;以及基于污染等级与预定义阀值之间的比较结果,调整光微影装置的一或多个操作以减少污染等级。

在一些实施例中,所述用以操作光微影装置的方法更包含:基于光微影装置的一或多个操作的调整来重置污染等级。在一些实施例中,其中进行一或多个涂布处理包含:对于一或多个涂布处理的每一者,于相应的基板上分配相应的涂布材料。在一些实施例中,其中确定该污染等级包含:测量于一或多个涂布处理的每一者中所消耗的相应的涂布材料的体积。在一些实施例中,其中确定污染等级包含:基于一或多个涂布处理的每一者中所使用的相应的涂布材料的粘度或密度来确定系数;测量一或多个涂布处理的每一者中所使用的相应的涂布材料的流速与分配时间;以及基于系数的每一者、流速的每一者与分配时间的每一者来计算加权和。在一些实施例中,其中调整光微影装置的一或多个操作包含:于光微影装置的吸盘上放置基板;旋转吸盘;以及于基板的背面上分配溶剂。在一些实施例中,其中调整光微影装置的一或多个操作包含:将溶剂分配到光微影装置的排放杯结构或通风导管。

以上概述了数个实施例的特征,因此熟悉此技艺者可以更了解本揭露的态样。熟悉此技艺者应了解到,其可轻易地把本揭露当作基础来设计或修改其他的制程与结构,借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。熟悉此技艺者也应可明白,这些等效的建构并未脱离本揭露的精神与范围,并且他们可以在不脱离本揭露精神与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。

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