用于光刻掩模版的快速交換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于在真空光刻系統(tǒng)中移動和更換掩模版的方法和設備，且具有最小的顆粒產(chǎn)生和脫氣。在本發(fā)明的例子中，可旋轉(zhuǎn)交換裝置(RED)的第一臂接收用于保持第一掩模版的第一基板。RED的第二臂支撐和緩沖第二基板。第一和第二基板被設置在距離RED的旋轉(zhuǎn)軸線基本上等距的位置上。
【專利說明】用于光刻掩模版的快速交換裝置
[0001]本申請是申請日為2009年04月14日、申請?zhí)枮?00980113525.3、發(fā)明名稱為“用于光刻掩模板的快速交換裝置”的專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種光刻設備和一種用于制造器件的方法。
【背景技術】
[0003]光刻術被廣泛地公認為制造集成電路(IC)以及其它器件和/或結(jié)構(gòu)中的關鍵工藝。光刻設備是在光刻過程中一種將所需圖案應用到襯底上(通常應用到所述襯底的目標部分上)的機器。在用光刻設備制造集成電路(IC)期間，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。典型地，經(jīng)由成像將所述圖案轉(zhuǎn)移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(例如抗蝕劑)層上。通常，單個襯底包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)絡。制造IC的不同層通常需要用不同的掩模版使不同的圖案在不同的層上成像。因此，必須在光刻工藝期間更換掩模版。
[0004]市場要求光刻設備盡可能快速地執(zhí)行光刻工藝，以最大化制造能力且保持每一器件的成本低。因此，優(yōu)選地，在光刻工藝期間改變掩模版，花費至少可能的時間。不幸的是，傳統(tǒng)的掩模版交換裝置未被設計以在真空環(huán)境中起作用，其被設計成在真空環(huán)境中起作用的這些不足夠快速。它們也易于出現(xiàn)真空密封問題且具有大量的軸承，上述兩者導致了脫氣和顆粒污染物的進一步的問題。顆粒污染物導致浪費生產(chǎn)能力、時間和材料的制造缺陷。脫氣可能污染透鏡，其降低了有效的曝光功率和降低了生產(chǎn)率或完全地破壞了透鏡。這種浪費降低了鑄造效率，且增加了制造費用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]期望提供一種掩模版交換裝置和器件制造方法，其解決在真空光刻術系統(tǒng)中以最小的顆粒產(chǎn)生和脫氣來實現(xiàn)掩模版快速交換的問題。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于快速地交換光刻掩模版的方法?？尚D(zhuǎn)交換裝置(RED)的第一臂接收用于保持第一掩模版的第一基板。RED的第二臂支撐和緩沖第二基板。第一和第二基板被設置成距離RED的旋轉(zhuǎn)軸線具有基本上相等的距離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實施例，其中，在附圖中相應的附圖標記表示相應的部件，且其中:
[0008]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的光刻設備。
[0009]圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的雙臂型可旋轉(zhuǎn)的交換裝置的俯視圖。
[0010]圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的可旋轉(zhuǎn)的交換裝置的側(cè)視圖。[0011]圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有支撐件的可旋轉(zhuǎn)交換裝置的側(cè)視圖。
[0012]圖2D-E示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的雙臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置的俯視圖。
[0013]圖3A-D示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的三臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置的俯視圖。
[0014]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法。
[0015]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的另一方法。
[0016]圖6A-G示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的可旋轉(zhuǎn)交換裝置的示例性動態(tài)操作。
[0017]現(xiàn)在將參考附圖對本發(fā)明的一個或更多的實施例進行描述。在附圖中，相同的參考標記可以表示一致的或功能上類似的元件。另外，參考數(shù)字最左邊的數(shù)字可以表明參考標記首次出現(xiàn)的附圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明的說明書公開了包括這一發(fā)明的特征的一個或更多的實施例。公開的實施例僅舉例說明本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不限于公開的實施例。本發(fā)明由隨附的權利要求來限定。
[0019]描述的實施例和在說明書中對“ 一個實施例”、“ 一種實施例”、“ 一個不例性實施例”等的參考，表示描述的實施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每一實施例不必包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，這樣的措辭不必表示同一實施例。另外，當特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性結(jié)合實施例進行描述時，可以理解，不論是否結(jié)合其它實施例詳細描述實現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性，它們都在本領域技術人員的知識范圍內(nèi)。
[0020]本發(fā)明的實施例可以在硬件、固件、軟件或它們的任何組合中實現(xiàn)。本發(fā)明的實施例也可以實現(xiàn)為存儲在機器可讀介質(zhì)上的指令，其可以通過一個或更多的處理器來讀取和執(zhí)行。機器可讀介質(zhì)可以包括用于存儲或發(fā)送作為機器(例如計算裝置)可讀形式的信息的任何機構(gòu)。例如，機器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲介質(zhì)、光學存儲介質(zhì)、閃存裝置、電學、光學、聲學或其它形式的傳送信號(例如載波、紅外信號、數(shù)字信號等)以及其它。另外，固件、軟件、程序、指令可以在此處被描述成執(zhí)行特定動作。然而，應當理解，這樣的描述僅是為了方便，且這樣的動作實際上由計算裝置、處理器、控制器或用于執(zhí)行固件、軟件、程序、指令等的其它裝置來產(chǎn)生。
[0021]圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設備100。所述光刻設備100包括:照射系統(tǒng)(照射器)IL,配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如EUV輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，配置用于支撐圖案形成裝置(例如掩?；蜓谀０?MA并與配置用于精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連；和襯底臺(例如晶片臺)WT，配置用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于精確地定位襯底W的第二定位裝置PW相連。光刻設備100還具有投影系統(tǒng)(例如反射式投影透鏡系統(tǒng))PS，所述投影系統(tǒng)PS配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C (例如包括一根或多根管芯)上。
[0022]所述照射系統(tǒng)IL可以包括各種類型的光學部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射B。
[0023]支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置MA的方向、光刻設備100的設計以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術來保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng)PS)。
[0024]術語“圖案形成裝置MA”應該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束B、以便在襯底W的目標部分C上形成圖案的任何裝置。被賦予輻射束B的圖案將與在目標部分C上形成的器件中的特定的功能層相對應，例如集成電路。
[0025]圖案形成裝置MA可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置MA的示例包括掩模版、掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束B。
[0026]術語“投影系統(tǒng)"PS可以包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。因為其它氣體可能吸收過多的輻射或電子，所以真空環(huán)境可以用于EUV或電子束輻射。因此真空環(huán)境可以在真空壁和真空泵的幫助下被提供給整個束路徑。
[0027]如這里所示的，所述光刻設備100是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述光刻設備100可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。
[0028]所述光刻設備100可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的掩模臺)WT的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的襯底臺WT，或可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它襯底臺WT用于曝光。
[0029]參照圖1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光刻設備100可以是分立的實體(例如當該源SO為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源SO考慮成形成光刻設備100的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD (未示出)的幫助，將所述輻射束B從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源SO可以是所述光刻設備100的組成部分(例如當所述源SO是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時設置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作福射系統(tǒng)。
[0030]所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強度分布的調(diào)整器AD(未示出)。通常，可以對所述照射器的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件(未示出)，例如積分器和聚光器?？梢詫⑺稣丈淦鱅L用于調(diào)節(jié)所述輻射束B，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。
[0031]所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺)ΜΤ上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)ΜΑ上，并且通過所述圖案形成裝置MA來形成圖案。已經(jīng)被圖案形成裝置(例如掩模)ΜΑ反射之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束B聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF2 (例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器IFl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如掩模)MA?？梢允褂醚谀蕵擞汳1、M2和襯底對準標記P1、P2來對準圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底W。
[0032]可以將所述光刻設備100用于以下模式中的至少一種中:
[0033]1.在步進模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束B的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。
[0034]2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束B的圖案投影到目標部分C上(B卩，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。
[0035]3.在另一個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束B的圖案投影到目標部分C上?？梢圆捎妹}沖輻射源S0，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如在此處所表示的類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術中。
[0036]也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或也可以采用完全不同的使用模式。
[0037]在本發(fā)明的實施例中，提供了一種在光刻工具100，諸如極紫外(EUV)光刻工具，的真空環(huán)境中交換掩模版MA的方法，所述方法使用了可旋轉(zhuǎn)快速交換裝置(RED)以最小化掩模版交換時間、顆粒的產(chǎn)生和脫氣。所述方法要求在交換掩模版MA期間直接用RED運輸保持掩模版MA的基板，而不是夾持掩模版MA。為了最小化掩模版交換時間，RED具有至少兩個機器人夾具，每個機器人夾具保持各自的基板。每一基板可以保持各自的掩模版MA。通過使用多個機器人夾具，可以基本上同時地進行以下步驟:將第一掩模版裝載至RED、預先對準第二掩模版(如果需要的話)、將第三掩模版轉(zhuǎn)移至掩模版臺以及緩沖第三掩模版的基板。通過使用多個夾具，因為至少基本上同時地執(zhí)行在各個位置處的多個掩模版的至少一部分裝載和卸載步驟，而不是順續(xù)地執(zhí)行這些步驟，因此減少了用于儲存掩模版、獲取第二掩模版以及將第二掩模版轉(zhuǎn)移至掩模版臺的時間。RED還通過基本上同時地將多個掩模版從一位置移動至另一位置而不是順續(xù)地移動，以節(jié)省時間。
[0038]RED還保護掩模版以及未最終完成的光刻產(chǎn)品。RED的可旋轉(zhuǎn)部件具有保持電機系統(tǒng)的至少一個密封腔，所述電機系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)RED。密封腔最小化電機系統(tǒng)部件(諸如電機、電機軸承、位置編碼器等)產(chǎn)生的顆粒污染和脫氣。還被稱為差分密封(differentialseal)或差分泵密封(differential pump seal)的掃氣密封(scavenging seal),被在旋轉(zhuǎn)部件和密封腔之間使用以保持RED外面的清潔真空環(huán)境中的真空，同時降低進入清潔真空環(huán)境的顆粒污染物和脫氣。RED還可以具有保持平移機構(gòu)的至少一個額外的密封腔，所述平移機構(gòu)沿著RED的旋轉(zhuǎn)軸線平移RED。所述第二腔具有波紋管(bellows)以將真空與在平移機構(gòu)中的臟部件(諸如致動器、軸承等)分離。RED波紋管降低了進入真空的顆粒污染物和脫氣。
[0039]圖2A-2E示出具有雙臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置(RED) 200的本發(fā)明的一種實施例。下述是圖3A-3D，其顯示出具有三臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置(RED)300的本發(fā)明的實施例。雖然示出了雙臂型RED200和三臂型RED300，但是這些例子是非限制性的。各種實施例可以具有兩個或更多個臂，并且因此同時運送兩個或更多個掩模版。另外，在不同實施例中，RED的第一臂可以被以相對于RED的第二臂的任何角度固定。
[0040]圖2A示出了所述雙臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置200的俯視圖。所述雙臂型RED200具有第一臂205和第二臂210，所述第一臂205和第二臂210圍繞與紙面垂直的中心軸線215旋轉(zhuǎn)。第一機器人夾具220位于第一臂205的端部,被配置以夾持第一基板222,該第一基板222被配置以保持第一掩模版225。類似地，第二機器人夾具230位于第二臂210的端部，被配置以夾持第二基板232，該第二基板232能夠保持第二掩模版235。因此，第一臂205和第二臂210是基板支撐件。
[0041]第一和第二基板222、232與第一和第二臂205、210被配置以一致地旋轉(zhuǎn)。在一種實施例中，第一和第二基板222、232位于與中心軸線215基本上等距的位置上。在一種實施例中，第一臂205被設置成與第二臂210成基本上90度的角度。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，雙臂型RED200旋轉(zhuǎn)至三個位置。第一位置是掩模版裝載和卸載位置240。在掩模版裝載和卸載位置240，保持第一掩模版225的第一基板222通過第一機器人裝置(未顯示)在第一機器人夾具220和掩模版儲存裝置之間進行運送。第二位置是掩模版臺裝載和卸載位置245。在掩模版臺裝載和卸載位置245處，第一掩模版225在第一基板222和掩模版臺(未顯示，諸如圖1的光刻設備100中的支撐結(jié)構(gòu)MT)之間進行運送。第一掩模版225可以通過RED200被直接運送至掩模版臺(未顯示)。第三位置是基板緩沖位置250。當?shù)谝谎谀０?25位于掩模版臺上時，雙臂型RED200旋轉(zhuǎn)且移動第一機器人夾具220和第一基板222至基板緩沖位置250，以避免雙臂型RED200與第一掩模版225的使用相互干擾。應當理解，在各個位置處，可以以類似于第一掩模版225的方式處理和交換第二掩模版235。將在本文的其它部分擦更詳細地描述雙臂型RED200的動態(tài)操作。
[0043]圖2B顯示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的雙臂型和三臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置200、300的部分側(cè)視圖。為了簡便起見，在圖2B中僅顯示出一個示例性的臂，第一臂205。所述雙臂型和三臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置200、300的其它臂可以具有類似的布置。
[0044]圖2B顯不在第一臂205的遠端處建立用于保持第一基板222的第一機器人夾具220，該第一基板222又保持第一掩模版225。第一臂205通過被連接至軸255而圍繞中心軸線215旋轉(zhuǎn)。軸255機械地連接至被配置以旋轉(zhuǎn)軸255的電機系統(tǒng)256。可選的位置編碼器258可以被連接至軸255，以提供位置反饋。在圖2B顯示的例子中，軸255不僅旋轉(zhuǎn)，而且是可沿著旋轉(zhuǎn)軸線215平移的，如由箭頭259顯示的，使得RED200、300是可沿著旋轉(zhuǎn)軸線215平移的。RED200、300的平移允許在沿著中心軸線215的不同高度處平移基板和掩模版。致動器262機械地連接至軸255，以沿著旋轉(zhuǎn)軸線215平移軸255。
[0045]電機系統(tǒng)256和致動器262被密封在腔260中，使得在與傳統(tǒng)的掩模版交換裝置相比時從清潔真空基本上消除了來自電機系統(tǒng)的顆粒污染物和脫氣。腔260被用密封265 (諸如掃氣密封)圍繞軸255進行密封，所述密封進一步地消除將在傳統(tǒng)的O形環(huán)密封中出現(xiàn)的顆粒的產(chǎn)生和傳統(tǒng)的O形環(huán)密封所需要的脫氣滑脂。在軸255沿著旋轉(zhuǎn)軸線215平移時，柔性的波紋管270保持腔260是密封的。
[0046]圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的雙臂型和三臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置200、300的側(cè)視圖，其是圖2B中顯示的裝置的可替代的布置。如圖2B所示，為了簡便起見，在圖2C中僅示出了一個示例性臂、第一臂205。雙臂型和三臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置200、300的其它臂可以具有類似的布置。
[0047]圖2C中的腔260包括使軸255旋轉(zhuǎn)的電機系統(tǒng)256。腔260安裝在支撐件285上，該支撐件285被連接至致動器286、287，所述致動器286、287沿著旋轉(zhuǎn)軸線215平移軸255、腔260和框架285。致動器286、287具有各自的柔性的波紋管288、289，以在軸255沿著旋轉(zhuǎn)軸線215平移時將致動器286、287與周圍氣體環(huán)境(諸如真空)密封。當與傳統(tǒng)的掩模版交換裝置比較時，波紋管288、289的使用基本上消除了來自致動器286、287的脫氣和顆粒污染。
[0048]圖2A、2D和2E的組合顯示出雙臂型RED200的示例性動態(tài)操作。圖2A顯示出在第一掩模版225和基板222被裝載在第一臂220的情況下在掩模版裝載和卸載位置240上的第一臂205。之后，雙臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置200旋轉(zhuǎn)第一臂205至如圖2D顯示的掩模版臺裝載和卸載位置245。在第一掩模版225被從第一基板222裝載至掩模版臺之后，仍然保持第一基板222的第一臂205被旋轉(zhuǎn)至在圖2E中示出的基板緩沖位置250。
[0049]在第一臂205位于基板緩沖位置250時,在位置245處的第一掩模版225用于在其橫截面中將圖案賦予福射束，諸如在襯底的目標部分中產(chǎn)生圖案。在第一掩模版225對于形成圖案不再需要時，仍然保持第一基板222的第一臂205返回至掩模版臺裝載和卸載位置245，在此處，第一掩模版225被從掩模版臺卸載回至第一基板222。之后，雙臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置200旋轉(zhuǎn)第一臂205返回至圖2A中顯示的掩模版裝載和卸載位置240，在此處，第一掩模板225和基板222被從雙臂型RED200卸載下來。
[0050]在第一基板222被在基板緩沖位置250處緩沖時，第二掩模版235被基本上同時轉(zhuǎn)移到在RED和掩模版存儲裝置之間的掩模版裝載和卸載位置240處。當與傳統(tǒng)的掩模版交換裝置相比，基本上同時緩沖第一基板222和轉(zhuǎn)移第二掩模版235，節(jié)省了時間，且增加了 RED200的生產(chǎn)量。
[0051]圖6A-6G顯示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的諸如雙臂型RED200的可旋轉(zhuǎn)交換裝置的示例性動態(tài)操作。在圖6A-6G中，掩模版由識別標識“N”表示。掩模版臺位置被標記為“RS”。掩模版運輸器的位置被表示為“RH”。在一個實施例中，本領域技術人員將明白，除了圖6A-G中示出的任何區(qū)別之外，如圖6A-G中顯示的可旋轉(zhuǎn)交換裝置的操作類似于關于如在上文所描述的雙臂型RED200的操作。
[0052]圖3A示出了三臂型可旋轉(zhuǎn)交換裝置(RED) 300的俯視圖。三臂型RED300具有第一臂305、第二臂310和第三臂312，它們圍繞與紙面垂直的中心軸線315旋轉(zhuǎn)。第一機器人夾具320位于第一臂305的端部處，被配置以夾持第一基板322，該第一基板322被配置以保持第一掩模版325。類似地，第二機器人夾具330位于第二臂310的端部處，被配置以夾持第二基板332，該第二基板332被配置以保持第二掩模版335。第三機器人夾具332位于第三臂312的端部處，被配置以夾持第三基板334，該第三基板334被配置以保持第三掩模版337。第一、第二和第三基板322、332、334以及第一、第二和第三臂305、310、312被配置以一致地旋轉(zhuǎn)。在一種實施例中，第一、第二和第三基板322、332、334被設置在距離中心軸線315基本上等距的位置上。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，三臂型RED300旋轉(zhuǎn)通過四個位置。第一位置是掩模版裝載和卸載位置340，在此處，掩模版和基板被從掩模版存儲裝置(未顯示)裝載到RED臂上。在掩模版裝載和卸載位置340處,第一掩模版325和第一基板222被轉(zhuǎn)移至機器人夾具320或從第一機器人夾具320轉(zhuǎn)移至掩模版儲存裝置。第二位置是掩模版預先對準位置342。在掩模版預先對準位置342處，第一掩模版325在轉(zhuǎn)移至掩模版臺(未示出)之前被預先對準，諸如圖1中顯示的光刻設備100中的支撐結(jié)構(gòu)MT。第三位置是掩模版臺裝載和卸載位置345。在掩模版臺裝載和卸載位置345處，第一掩模版325在第一基板322和掩模版臺(未顯示)之間進行轉(zhuǎn)移。第四位置是基板緩沖位置350。當?shù)谝谎谀０?25被設置在掩模版臺上時，三臂型RED300旋轉(zhuǎn)第一機器人夾具320和第一基板322至基板緩沖位置350，以避免三臂型RED300與第一掩模版325的使用相互干擾，例如在用于曝光操作的輻射束的圖案形成期間。在各個位置處，可以以類似于第一掩模版325的方式處理和交換第二掩模版335。類似地,在各個位置處可以以類似于第一掩模版325的方式處理和交換第三掩模版337。現(xiàn)在將更詳細地描述三臂型RED300的動態(tài)操作。
[0054]圖3A-D的組合示出了三臂型RED300的示例性動態(tài)操作。圖3A顯示在掩模版裝載和卸載位置340處的第一臂305,在此處,第一掩模版325和基板322被通過第一機器人裝置(未示出)從掩模版存儲裝置裝載到第一 RED臂305上。之后，三臂型RED300如圖3B所示將第一臂305旋轉(zhuǎn)至掩模版預先對準位置342，在此處，第一掩模版325被預先對準。在掩模版預先對準之后，如圖3C所示，三臂型RED300之后將第一臂305旋轉(zhuǎn)至掩模版臺裝載和卸載位置345。在第一掩模版325被從第一基板322裝載至掩模版臺上之后，仍然保持第一基板322的第一臂305被旋轉(zhuǎn)至圖3D所示的基板緩沖位置350。
[0055]在第一臂305位于基板緩沖位置350時,第一掩模版325被用于在福射束的橫截面中將圖案賦予輻射束，以便在襯底的目標部分中產(chǎn)生圖案。在第一掩模版325對于形成圖案不再需要時，仍然保持第一基板322的第一臂305返回至如圖3C顯示的掩模版臺裝載和卸載位置345，在此處，第一掩模版325被從掩模版臺卸載返回至第一基板322。之后，三臂型RED300旋轉(zhuǎn)第一臂305返回至如圖3A顯示的掩模版裝載和卸載位置340，在此處，第一掩模版325和第一基板322通過第一機器人裝置被從三臂型RED300卸載。
[0056]在第一掩模版325被在掩模版預先對準位置342處預先對準，但是第二臂310被設置在基板緩沖位置350處，在此處，第二基板322可以被緩沖。另外，在第一掩模版325被在掩模版預先對準位置342處預先對準時，第三臂312設置在掩模版裝載和卸載位置340處，在此處，第三掩模版337和第三基板334可以被裝載到三臂型RED300上或從三臂型RED300卸載。當與傳統(tǒng)的真空掩模版交換裝置(諸如單個臂的真空機器人)相比，基本上同時執(zhí)行第一掩模版325的預先對準、第二基板332的緩沖以及第三掩模版337的轉(zhuǎn)移，以節(jié)省三臂型RED300的處理時間和增加三臂型RED300的生產(chǎn)量。當三臂型RED300被旋轉(zhuǎn)時，第一、第二和第三基板322、332、334也基本上同時旋轉(zhuǎn)，使得基本上同時將多個掩模版在處理位置之間移動，從而與傳統(tǒng)的掩模版交換裝置相比，節(jié)省三臂型RED300的處理時間和增加三臂型RED300的生產(chǎn)量。
[0057]圖4是顯示出示例性的方法400的流程圖。例如，方法400可以通過使用圖1、2A-2E以及3A-D的裝置來執(zhí)行。在步驟405中，在可旋轉(zhuǎn)交換裝置(RED)的第一臂上接收保持第一掩模版的第一基板。在步驟410中，第二掩模版被從第二基板轉(zhuǎn)移至掩模版臺。在步驟415中，被RED的第二臂支撐的第二基板被緩沖。在一個例子中，第一和第二基板被設置在距離RED的旋轉(zhuǎn)軸線基本上等距的位置上。所述緩沖步驟可以可選擇地與所述接收步驟同時執(zhí)行。在步驟420中，第二掩模版被從掩模版臺轉(zhuǎn)移至第二基板。在步驟425中，被由RED的第三臂支撐的第三基板所保持的第三掩模版被預先對準。
[0058]在步驟430中，RED與電機系統(tǒng)一起旋轉(zhuǎn)。電機系統(tǒng)被密封在真空腔中，使得來自電機系統(tǒng)的顆粒污染物和脫氣基本上被消除?？梢孕D(zhuǎn)RED，以移動任何基板至任何位置。例如，可以旋轉(zhuǎn)RED以移動第一基板至允許第一掩模版的預先對準的位置，或可以旋轉(zhuǎn)RED以移動第一基板至允許將第一掩模版轉(zhuǎn)移至掩模版臺的位置。另外，RED可以被旋轉(zhuǎn)以移動第一基板至允許將第一掩模版從掩模版臺轉(zhuǎn)移至第一基板的位置，或被旋轉(zhuǎn)以移動第一基板至允許緩沖第一基板的位置。在另一例子中，RED被旋轉(zhuǎn)以移動第一基板至允許轉(zhuǎn)移第一基板離開RED的位置。在步驟435中，第一基板被從RED卸載下來。
[0059]方法400中的所有步驟，除了步驟405和步驟415之外，都是可選的。在一種實施例中，可以通過光刻設備100、雙臂型RED200和/或三臂型RED300中的至少一部分來執(zhí)行所述方法400的至少一部分。
[0060]圖5是示出示例性方法500的流程圖。在一個例子中，所述方法500的至少一部分可以通過光刻設備100、雙臂型RED200和/或三臂型RED300的至少一部分來執(zhí)行。在步驟505中，第一掩模版和第一基板被裝載至第一位置上。在步驟510中，由第二基板支撐的第二掩模版被在第二位置處預先對準。在步驟515中，第三基板被在第三位置處緩沖?？梢曰旧贤瑫r執(zhí)行所述裝載、預先對準、以及緩沖步驟。在步驟520中，旋轉(zhuǎn)支撐裝置被旋轉(zhuǎn)以移動第一掩模版至第二位置。在步驟525中，第一掩模版和第一基板被從第一臂上卸載下來。
[0061]盡管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設備100用于制造1C，但應當理解這里所述的光刻設備100可以有其他的應用，例如，集成光學系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等的制造。
[0062]雖然在光學光刻術的情形下對本發(fā)明的實施例的使用做出了具體參考，但是應當理解本發(fā)明可以用于在其它應用中，例如壓印光刻術，且在上下文允許的情況下，不限于光學光刻術。
[0063]這里使用的術語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括:紫外(UV)輻射(例如具有約365、355、248、193、157或126nm的波長)和極紫外(EUV)輻射(例如在約5-20nm的范圍內(nèi)的波長)以及粒子束(諸如離子束或電子束)。
[0064]盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實施例，但是應該理解的是本發(fā)明可以以與上述不同的形式實現(xiàn)。例如，本發(fā)明的至少一部分可以采取包含用于描述上述公開的方法的一個或更多個機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或者采取具有在其中存儲的這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的形式(例如，半導體存儲器、磁盤或光盤)。
[0065]結(jié)論
[0066]雖然在上文描述了本發(fā)明的各種實施例，但是應當理解僅通過舉例的方式示出了它們且不是限制性的。相關領域技術人員應當明白，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中做出形式和細節(jié)上的各種變化。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應當受上文描述的示例性實施例中的任一實施例的限制，而是應當僅根據(jù)所附的權利要求和它們的等同物來限定。
[0067]應當理解，【具體實施方式】部分，而不是
【發(fā)明內(nèi)容】
和摘要部分，將用于解釋權利要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
和摘要部分可以闡述如由發(fā)明人設想的本發(fā)明的全部示例性實施例中的一個或更多個，但是不是全部的示例性實施例，因此不是要以任何方式限制本發(fā)明和隨附的權利要求。
【權利要求】
1.一種交換光刻掩模版的方法，所述方法包括以下步驟: (a)在可旋轉(zhuǎn)交換裝置的第一臂上接收用于保持第一掩模版的第一基板；和 (b)緩沖由所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置的第二臂支撐的第二基板， 其中，所述第一和第二基板被設置在距離所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置的旋轉(zhuǎn)軸線基本上等距的位置上， 其中所述方法還進一步包括步驟: 以電機系統(tǒng)來旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置，其中所述電機系統(tǒng)被密封在真空腔中，使得基本上消除了來自所述電機系統(tǒng)的顆粒污染物和脫氣，所述真空腔還包括配置以密封所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置的波紋管。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟: (C)對準被由所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置的第三臂支撐的第三基板所保持的第三掩模版。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟: (C)從所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置卸載所述第一基板。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟: (c)將第二掩模版從所述第二基板轉(zhuǎn)移至掩模版臺。
5.根據(jù)權利要求1所述 的方法，還包括步驟: (C)將第二掩模版從掩模版臺轉(zhuǎn)移至所述第二基板。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟: (C)旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置以移動所述第一基板至允許所述第一掩模版的預先對準的位置。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟: (C)旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置用以移動所述第一基板至允許將所述第一掩模版轉(zhuǎn)移至掩模版臺的位置。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟: (c)旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置用以移動所述第一基板至允許緩沖所述第一基板的位置。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟: (C)旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置用以移動所述第一基板至允許將所述第一基板轉(zhuǎn)移離開所述可旋轉(zhuǎn)交換裝置的位置。
10.一種交換光刻掩模版的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 旋轉(zhuǎn)支撐裝置，所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置具有旋轉(zhuǎn)軸線； 第一基板支撐件，所述第一基板支撐件被連接至所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置且被配置以在允許接收由第一基板保持的第一掩模版的第一位置處支撐所述第一基板；和 第二基板支撐件，所述第二基板支撐件被連接至所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置且被配置以在允許緩沖由第二基板保持的第二掩模版的第二位置處支撐所述第二基板， 其中所述第一和第二基板支撐件被設置在距離所述旋轉(zhuǎn)軸線基本上等距的位置上且被配置以一致地旋轉(zhuǎn)， 其中所述系統(tǒng)還包括真空腔，所述真空腔被配置以密封電機系統(tǒng)，使得來自所述電機系統(tǒng)的顆粒污染物和脫氣基本上被消除，其中所述真空腔還包括被配置以密封所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置的波紋管。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，還包括: 第三基板支撐件，所述第三基板支撐件被連接至所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置且被配置以在允許緩沖第三基板的第三位置處支撐所述第三基板。
12.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，還包括致動器，所述致動器被配置以沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線平移所述旋轉(zhuǎn)支撐裝置。
13.一種交換光刻掩模版的方法，所述方法包括步驟: (a)將第一掩模版和第一基板裝載到第一位置上； (b)在第二位置處預先對準由第二基板支撐的第二掩模版；和 (C)在第三位置處緩沖第三基板， 其中所述步驟(a)、(b)和(C)基本上同時被執(zhí)行， 其中所述方法還進一步包括步驟: 以電機系統(tǒng)來旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)交換裝置用于將第一掩模版移動至第二位置，其中所述電機系統(tǒng)被密封在真空腔中，使得基本上消除了來自所述電機系統(tǒng)的顆粒污染物和脫氣，所述真空腔還包括配置以密封所述可旋·轉(zhuǎn)交換裝置的波紋管。
【文檔編號】G03F7/20GK103713475SQ201410009171
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2009年4月14日 優(yōu)先權日:2008年4月18日
【發(fā)明者】R·G·M·蘭斯博根, G·H·哈羅德, R·J·約翰森, H·J·G·范德維登 申請人:Asml荷蘭有限公司, Asml控股股份有限公司