蝕刻基材的方法及系統的製作方法
2023-10-22 13:16:42
專利名稱：蝕刻基材的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及基材製程的領域，特別是涉及一種蝕刻基材的方法及系統
以改善關鍵尺寸均勻度(critical dimension uniformity; CDU )。
背景技術：
在半導體製造技術中，掩模(亦指光掩模，photomask或reticle)是 用於微影系統，已將圖案曝光於基材上。圖案可包括許多小型或緊密的特 徵，其中所述小型或緊密的特徵是藉由關^;尺寸(critical dimension; CD)定義。關鍵尺寸定義例如閘極寬度、組件製程所容許的較小線寬或較 小線距。當掩模或晶圓的關鍵尺寸越來越小時(例如從45奈米到32奈米)， 重要的是，圖案特徵的尺寸上及幾何上的差異(variations)也越來越小。 圖案特徵的上述差異會造成關鍵尺寸均勻度(critical dimension uniformity; CDU)的誤差。
在整個掩模製造的不同製程中會導入圖案特徵的尺寸上及幾何上的差 異。舉例而言，當在掩模或半導體晶圓中形成圖案時，在蝕刻製程中的蝕 刻負栽效應會造成關鍵尺寸的差異，而此關鍵尺寸的差異與總體蝕刻圖案 密度有關。
由庫馬(Kumar)等人提出美國專利公開號第2006-0000802 Al號、其 標題為"光掩才莫電漿蝕刻的方法及裝置(Method and Apparatus for Photomask Plasma Etching)",揭露一種針對蝕刻製程時減少CDU誤差的 解決方式，此處列為參考文獻。此解決方式是提供一種方法及裝置以降低 電漿蝕刻製程引起的負載效應，其在製程室中的基材上方，藉由多個支腳 以提供離子-自由基屏壁(ion-radica'l shield)。然而，此解決方式出現 幾個缺點(1)離子-自由基屏壁不會自動或輕易改變；(2)針對離子-自由 基屏壁的支撐結構(多個支腳)在蝕刻製程中會導致微粒的產生，尤其是 由震動所引起的微粒；以及(3)離子-自由基屏壁無法補償所有掩模的CDU 誤差，特別是蝕刻以外的製程出現的總體負載效應(例如烘烤、顯影、及 曝光製程)。
有鑑於上述現有的蝕刻基材的方法及系統存在的缺陷，本發明人基於 從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，並配合學理的運 用，積極加以研究創新，以期創設一種新型的蝕刻基材的方法及系統，能 夠改進一般現有的蝕刻基材的方法及系統，使其更具有實用性。經過不斷 的研究、設計，並經過反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具實用價值的本發明。
發明內容
本發明的主要目的在於，克服現有的蝕刻基材的方法及系統存在的缺 陷，而提供一種新型的蝕刻基材的方法及系統，所要解決的技術問題是使 其改善掩模的關鍵尺寸均勻度，非常適於實用。因此，亟需一種系統及方 法以。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。
依據本發明提出的一種蝕刻基材的系統，其至少包括多個製程室； 一電 漿過濾平板庫，該電漿過濾平板庫是位於該些製程室的至少一者中；至少 一輸送製程室，該至少一輸送製程室包括一結構，且該結構是用於在該些 製程室之間輸送一蝕刻對象物；以及多個承載室，該些承載室是用於固定 且裝載該蝕刻對象物進入該至少一輸送製程室。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
前述的的蝕刻基材的系統，其中該蝕刻對象物是一電漿過濾平板，而 該些製程室的至少一者是適用於容置且支撐該電漿過濾平板。
前述的蝕刻基材的系統，其中用於容置且支撐該電漿過濾平板的該些 製程室的該至少一者至少包括一凹口，該凹口是位於該製程室的一側壁中。
前述的蝕刻基材的系統，其中於該製程室的該側壁的該凹口是配置成
使該製程室中能容置且支撐該電漿過濾平板。
前述的蝕刻基材的系統，其中該電漿過濾平板庫至少包括多個電漿過
濾平氺反。
前述的蝕刻基材的系統，其中該些電漿過濾平板的一或多者至少包括 多個孔洞，該些孔洞為圖案化以補償烘烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕 刻製程的至少二者出現的多個總體負載效應。
前述的蝕刻基材的系統，其中該些電漿過濾平板的至少 一 者至少包括 一透明材料。
前述的蝕刻基材的系統，其中該透明材料至少包括石英、玻璃或上述 的組合。
前述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中該蝕刻對象物是一掩模。 本發明的目的及解決其技術問題還採用以下技術方案來實現。依據本 發明提出的 一 種於系統中蝕刻基材的方法，該系統至少包括多個製程室， 其中該些製程室的至少一者是適用於容置至少一電漿過濾平板，且該些制 程室的至少一者中具有一電漿過濾平板庫，該方法更至少包括自該電漿 過濾平板庫選出 一電漿過濾平板；從該電漿過濾平板庫移出選定的該電漿 過濾平板；將選定的該電漿過濾平板插入該些製程室的一者，該些製程室的該者是適用於容置至少一電漿過濾平板；以及於該基材中進行一電漿蝕 刻製程。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。 前述的於系統中蝕刻基材的方法，其中該系統更至少包括至少一輸送
製程室及多個承載室，該於系統中蝕刻基材的方法更至少包括在該些制
程室之間輸送一蝕刻對象物；以及固定且裝載該蝕刻對象物進入該至少一
輸送製程室以及該些承載室中。
前述的於系統中蝕刻基材的方法，其中該電漿過濾平板庫至少包括多
個電漿過濾平板。
前述的於系統中蝕刻基材的方法，其中該些電漿過濾平板的 一或多者 至少包括多個孔洞，而該些孔洞為圖案化以補償該基材中出現的多個總體 負載效應。
前述的於系統中蝕刻基材的方法，其中該基材中出現的該些總體負載 效應是由烘烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻製程的至少二者產生。
前述的於系統中蝕刻基材的方法，其中自該電漿過濾平板庫選出該電 漿過濾平板的步驟至少包括確認該基材中的該些總體負載效應。
前述的於系統中蝕刻基材的方法，其中自該電漿過濾平板庫選出該電 漿過濾平板的步驟更至少包括一選取步驟，而該選取步驟是根據該些總體 負載效應的確認而選取能補償該基材中出現的該些總體負載效應的一電漿 過濾平板。
本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上可知，為達 到上述目的，本發明提供了一種蝕刻基材的方法及系統。雖然上述蝕刻系 統是用來蝕刻基材，然而本蝕刻系統不僅能用於掩模基材，亦可用於半導 體基材。此方法及系統有效補償例如烘烤、曝光、顯影及/或蝕刻製程中出 現的總體負載效應。最後，結果改善了基材(例如掩模)的關鍵尺寸均勻 度(CDU)輪廓。
在一實施例中，提供一種用於蝕刻基材的系統，此系統至少包括多個 製程室； 一電漿過濾平板庫，此電漿過濾平板庫是位於所述製程室的至少 一者中；至少一輸送製程室，此至少一輸送製程室包括一結構，且此結構 是用於在所述製程室之間輸送一蝕刻對象物；以及多個承載室，所述承載
室是用於固定且裝載此蝕刻對象物進入此至少一輸送製程室。
在一些實施例中，上述的製程室的至少一者是適用於容置至少一電漿
過濾平板。此適用於容置至少一電漿過濾平板的至少一製程室可至少包括
一凹口 (indentation),此凹口設於製程室的側壁中，是配置成在製程室
內以容置且支撐電漿過濾平板。
在一些實施例中，電漿過濾平板庫至少包括多個電漿過濾平板，其中一或多個電漿過濾平板至少包括多個孔洞。所述孔洞經圖案化以補償在烘 烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻製程的至少二者產生的總體負載效應。 在一些實施例中，至少一電漿過濾平板至少包括一透明材料，例如石 英、玻璃、上述的組合、或其它適合的材料。在一些實施例中，蝕刻對象
物可以是掩模；而在其它實施例中，蝕刻對象物可以是電漿過濾平板。
在一實施例中，提供一種於系統中蝕刻基材的方法，其中此系統至少 包括多個製程室，其中所述製程室的至少 一者是適用於容置至少 一 電漿過 濾平板，且所述製程室的至少一者中具有一電漿過濾平板庫，此方法至少 包括自此電漿過濾平板庫選出一電漿過濾平板；從此電漿過濾平板庫移出 選定的此電漿過濾平板；將選定的此電漿過濾平板嵌入所述製程室的一者， 所述製程室的此者是適用於容置至少一電漿過濾平板；以及於此基材中進 行一電漿蝕刻製程。此方法中，其中上述系統更至少包括至少一輸送製程 室及多個承載室，且此方法更至少包括在所述製程室之間輸送一蝕刻對象 物，以及固定且裝載此蝕刻對象物進入此至少一輸送製程室及所述承載室。 在一些實施例中，電漿過濾平板庫至少包括多個電漿過濾平板。所述 電漿過濾平板的一或多者至少包括多個孔洞，其中所述孔洞經圖案化以補 償在烘烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻製程的至少二者產生的總體負 載效應。
在一些實施例中，自電漿過濾平板庫選出電漿過濾平板的步驟至少包 括確認基材中的總體負載效應，以及根據總體負載效應的確認而選取能補 償掩模中出現的總體負載效應的電漿過濾平板。
藉由上述技術方案，本發明蝕刻基材的方法及系統至少具有下列優點 及有益效果
(1) 電漿過濾平板庫是整合於蝕刻系統中；
(2) 電漿過濾平板是自動化且輕易更換以符合特定基材、掩模、製程室 等的需求；
(3) 利用製程室本身作為電漿過濾平板的支撐結構，其可減少製程因震 動而引起的微粒；
引起的負面沖擊；以及 ，；。； 、，
5)不像現有習知技術只能補償因蝕刻製程產生的效應，在整合式電漿 過濾平板庫內的不同圖案化電漿過濾平板，可補償因所有基材製程例如烘 烤、曝光、顯影及/或蝕刻製程出現的總體負載效應。
綜上所述，本發明具有上述諸多優點及實用價值，其不論在產品 結構或功能上皆有較大改進，在技術上有顯著的進步，並產生了好用及實 用的效果，且較現有的蝕刻基材的方法及系統具有增進的多項功效，從而更加適於實用，並具有產業的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的 新設計。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的 技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和 其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附 圖，詳細說明如下。
圖1是繪示根據本發明一實施例的蝕刻基材的系統整體圖。
圖2是繪示根據本發明一實施例的設於圖1系統中的製程室側視圖，
其中製程室是用於容置電漿過濾平板。
圖3A至圖3E是繪示根據各種實施例的製程室側壁的剖面圖。
圖4A至圖4D是繪示根據數個實施例的電漿過濾平板的剖面圖。
圖5及圖6是根據本發明一實施例的設於圖1系統中的電漿過濾平板
製程室的上視圖及側視圖。
圖7是根據本發明的觀點繪示電漿蝕刻基材的方法流程圖。
100:系統
102:輸送製程室
104:製程室
106:掩模傳輸臂
108:電漿過濾平板傳輸臂
110:掩模標準化機械式接口 (SMIF)晶圓盒
112:掩模承載盒
114:掩模SMIF傳輸臂
120:掩模基材
122:掩模基材墊座
124:下表面
126:上表面
128:側壁
130:凹口
200:電漿過濾平板(PFP)庫製程室
202:電漿過濾平板庫
204:電漿過濾平板承載盒
206:電漿過濾平板
208:平板傳輸臂
210:承載互鎖環
212:PFP承載室214:孔洞 215:中央區 300:方法
302/304/306/308/310/312/314/316:步驟
具體實施例方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功 效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的蝕刻基材的方法及系 統其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
可以理解的是，以下說明書提供許多不同的實施例，或者實施本發明 不同特徵的例子。以下所論及特定實施例的組件及安排僅簡化本發明。當 然，所述實施例僅為例示，並非用以限制本發明的範疇。此外，本發明於 不同實施例中會重複圖號及/或文字。重複的目的是為了簡化及清楚，而重 複本身亦非用以指定各種實施例及/或所論及的配置二者之間的關係。
請參照圖1至圖7，以下將綜合說明蝕刻基材的系統100及方法300。 基材可至少包括掩模(mask)(或光掩模，photomask or reticle,以下通 稱為掩模)、半導體基材、或任何基底材料(base material )，其上方實施 處理步驟以製造新的材料薄膜或材料層。可以理解的是，系統100可增加 額外的特徵，而且對此系統的額外實施例而言，以下所述的若干特徵可被 取代或排除。亦可理解的是，以下所述的方法300可於之前、進行中、之 後提供額外的步驟，而且對此方法的額外實施例而言，以下所述的若干步 驟可被取代或排除。此系統100及此方法300的實施例可補償基材於製程 中，例如烘烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻製程，所出現的總體負載 效應。
請參照圖l，基材蝕刻系統100至少包括輸送製程室(carrier chamber ) 102、製程室(process chamber) 104、位於下方的掩模傳輸臂106、位於 上方的電漿過濾平板(plasma filtering plate; PFP )傳輸臂108、掩模 標準化機械式接口 ( standardized mechanical interface; SMIF )晶圓盒 (POD) 110、掩模承載盒(loadlock) 112、 一掩模SMIF傳輸臂114、以及 電漿過濾平板庫(PFP library)製程室200。
在此實施例中，此系統100包括至少一六角形或其它形狀的輸送製程 室102，其中蝕刻對象物可藉由一或多個機械手臂傳輸，如此一來，基材(掩 模)可接受處理，並在處理過程中可利用電漿過濾平板。此系統100更至 少包括一或多個製程室104。在一或多個製程室104會進行蝕刻製程。蝕刻 製程可利用一或多個蝕刻步驟，且可為幹蝕刻、溼蝕刻、及/或其它蝕刻方 法。蝕刻製程可為純化學性(電漿蝕刻)、純物理性(離子4先削；ionmilling)、或上述的組合(反應性離子蝕刻；reactive ion etching )。在一實施例中， 此製程室104可至少包括矽化鉬(MoSi )蝕刻製程室、鉻(Cr)蝕刻製程 室、氮化鉻(CrN)蝕刻製程室、氮化鉭(TaN)蝕刻製程室、氧化物蝕刻 製程室、其它蝕刻製程室、及/或上述的組合。
此系統100可具有多個機械手臂以於輸送製程室102中傳輸蝕刻對象 物。傳輸的蝕刻對象物可包括基材、掩模；電漿過濾平板、晶圓、上述的 組合、或任何適合於系統100的蝕刻對象物。在本實施例中，此系統100 至少包括二機械手臂設於輸送製程室102內位於下方的掩模傳輸臂106 以及位於上方的電漿過濾平板傳輸臂108。此掩模傳輸臂106將掩模從掩模 承載盒112及輸送製程室102內傳輸至不同的製程室104以進行蝕刻。此 電漿過濾平板傳輸臂108則將電漿過濾平板從電漿過濾平板庫製程室200 及輸送製程室102內傳輸至不同的製程室104以進行電漿蝕刻製程。其它 實施例可至少包括一位於下方的掩模傳輸臂以及一位於上方的電漿過濾平 板傳輸臂、多個掩模傳輸臂、及/或多個電漿過濾平板傳輸臂。再者，掩模 傳輸臂106以及電漿過濾平板傳輸臂108傳輸掩模及/或電漿過濾平板的位 置並不限於本實施例所述。
掩模標準化機械式接口晶圓盒(SMIF POD ) 110及掩模承載盒"2是用 於將掩模裝載至輸送製程室102。本實施例包括第一掩模承載盒112及第二 掩模承載盒112。在其它多個製程室進行多個製程之間，例如當製程室正進 行清潔(purging)、預熱等時，掩模承載盒112亦可作為等待室(holding chamber )。機械手臂、掩模SMIF傳輸臂114，則將掩模從掩模SMIF晶圓盒 110傳輸至掩模承載盒112。其它實施例可包括一或多個掩模SMIF傳輸臂。 在其它實施例中，掩模SMIF晶圓盒及掩模承載盒可裝載基材或任何其它適 合的對象物至輸送製程室。
圖2提供根據一實施例的系統100內的製程室104的側視圖，此系統 100是適用於容置電漿過濾平板206。在其它實施例中，製程室104可適用 於容置多個電漿過濾平板206。此製程室104至少包括一掩模基材120、 一 掩模基材墊座122、 一下表面124、 一上表面126、 一側壁128、 一凹口 130、 以及具有多個孔洞214的一電漿過濾平板206。
可以理解的是，在系統100內，至少一製程室104可適用於容置一電 漿過濾平板206,且多個製程室104可適用於容置一電漿過濾平板206。更 可以理解的是，製程室104及電漿過濾平板206並不限於圖2所示的圓形/ 球型，且其個別尺寸、形狀及大小可依不同實施例而變化。再者，製程室 104可包括用來在製程室104內將掩才莫基材120準確定位及對準電漿過濾平 板206的手段。
掩模基材120可至少包括一透明材料，例如熔融石英(fused quartz;Si02)、氟化鈣(CaF2)、或其它適合的材料。掩模基材120更可至少包括 一吸收層，此吸收層是利用多個製程及材料形成，例如沉積鉻及氧化鐵製 成的金屬薄膜、或例如沉積矽化鉬(MoSi )、矽酸鋯(ZrSiO)、氮化碌(SiN)、 氮化鉭(TaN)、氮化鉻(CrN)、氮化鉭硼(TaBN)、低反射性氮化鉭硼(low reflectivity-TaBN; LR-TaBN )及/或氮化鈦(TiN )製成的無機薄膜。吸 收層可具有多層結構。舉例而言，掩模基材120可包括具有部分光吸收的 矽化鉬(MoSi )層及/或具有完全吸收的鉻(Cr )層。掩模基材120更可至 少包括在不同接口設有一多個抗反射塗布(anti-reflective coating; ARC ) 層。掩模基材12G又可至少包括於前述多個吸收層上設有一光阻層，其中 此光阻層藉由例如旋塗法塗布。在其它實施例中，掩模基材可為半導體基 材或晶圓，或任何基底材料並於其上進行處理以製造新的材料薄膜或材料 層。
在製程室104中，側壁128中的凹口 130可容置且支撐電漿過濾平板 206。在本實施例中，電漿過濾平板206位於掩模基材120與掩模基材墊座 122上方、下表面124與上表面126之間。請參照圖2及圖3A,凹口 130 形成弧形物，從側壁128伸出製程室104。弧形凹口 130沿著製程室104周 圍的二個部分延伸，並容置電漿過濾平板206。
可以理解的是，凹口 130可^U則壁128伸入或伸出製程室104。再者， 凹口 130至少包括任何能容置且支撐電漿過濾平板206於掩模基材上 方的結構，惟此結構不用支腳(legs )作為支撐結構。利用支腳作為電漿 過濾平板206的支撐結構會因為連續使用與震動而將微粒引入製程室104。 本實施例利用製程室104本身將電漿過濾平板206固定於製程室104內。
圖3B至圖3EiJL明從製程室104的側壁128延伸出凹口 130的其它例 子。圖3B說明凹口 130形成矩形區域，此矩形區域是從側壁128伸出製程 室104。矩形區域的凹口 130容置電漿過濾平板206。請參照圖3C，在一實 施例中，凹口 130伸入製程室104,作為放置電漿過濾平板206的壁架。請 參照圖3D,在另一實施例中，凹口 130至少包括從側壁128伸入製程室104 的下部及上部。上部及下部互以相反方向傾斜的角度伸入製程室104 (意即 上部以傾斜並遠離下部的方向延伸，下部亦然)。在其它實施例中，上部及 下部可互朝對方傾斜的角度伸入製程室104(意即上部以傾斜並朝向下部的 方向延伸，下部亦然)，或者互以相同的傾斜角度伸入製程室l(M (例如， 上部與下部一同朝上傾斜延伸)。上部及下部可容置電漿過濾平板206。在 另一實施例中，圖3Ei^明凹口 130至少包括以90度^U則壁l"伸入製程 室的上部及下部，以容置電漿過濾平板206。
在其它實施例中，凹口 130可包括任何容置且支撐電漿過濾平板的結 構。凹口 130的尺寸及形狀可取決於下述而異電漿過濾平板的尺寸、形狀、大小及/或數量而異；製程室的尺寸、形狀、大小；支撐物所需的數量； 電漿過濾平板與掩模基板之間的距離；電漿過濾平板彼此之間的距離；電 漿蝕刻製程的形式等。凹口可至少包括上部及/或下部、可沿著製程室104 整個周圍延伸、及/或只沿著製程室104的部分周圍延伸。再者，凹口可至 少包括單一尺寸及形狀、或結合多種尺寸及形狀，以形成適用於電漿過濾 平板的支撐結構。在另一些實施例中，凹口可以任何角度從側壁延伸。
在一實施例中，製程室104於側壁128中可設有凹口 130，如此一來， 可滑動地容置且支撐電漿過濾平板206。在其它實施例中，凹口 130可作為 放置電漿過濾平板206的壁架(ledge )。在另一些實施例中，製程室104 可具有沿著製程室104周圍環設的凹口 130，更包括讓電漿過濾平板進出的 工具(例如鉸接門(hinged door))。此外，可以理解的是，製程室104可 具有多個側壁128。
在基材製程中，可於基材中形成多個圖案特徵。所述圖案特徵包括許 多小型或緊密的特徵，其中所述小型或緊密的特徵是藉由關鍵尺寸(例如 閘極寬度、基材製程所容許的較小線寬或較小線距)定義。在掩模製程中 會造成圖案特徵的尺寸上及幾何上的差異(variations )。所述差異使掩模 的關鍵尺寸均勻度(CDU)輪廓產生誤差。上述誤差是由於總體負載效應所 致。
在本實施例中，電漿過濾平板206含有多個孔洞2"。然而，可以理解 的是，電漿過濾平板206可以只有單一孔洞或無孔洞。孔洞214可設計成 圖案化以補償在掩模中出現的總體負載效應，最終改善掩模的CDU輪廓。 在掩模製程中的任何製程，例如烘烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻制 程，都可能會產生總體負載效應。藉由補償總體負載效應，可改善掩模的 關鍵尺寸均勻度。
電漿過濾平板206中的孔洞214形成的圖案可至少包括任何圖案，以 改善掩模的CDU輪廓及/或補償總體負載效應。舉例而言，請參照圖4A至 圖4D,其它實施例的電漿過濾平板206具有中央區215 (如圖4A),其中電 漿過濾平板206的中央區215內的孔洞214可經過圖案化以改善放射狀的 CDU (radial CDU)(如圖4B)、邊對邊的CDU (side to side CDU)(如圖 4C)、偏一側的CDU (one side CDU)(如圖4D)、及/或其它形式及上述CDU 的結合。可以理解的是，孔洞214可為任何形狀、尺寸或大小。再者，電 漿過濾平板206可包括只有單一形狀及尺寸的孔洞、或結合不同形狀及尺 寸的孔洞。可以理解的是，圖4A至圖4D的孔洞圖案當然不是限制在電漿 過濾平板206中有可能的孔洞圖案。在其它實施例中，孔洞214可經圖案 化以補償總體負載效應並改善任何基材的CDU (例如半導體基材或晶圓，非 僅掩模)。圖5及圖6分別提供根據一實施例的基材燭刻系統100內的電漿過濾 平板(PFP)庫製程室200的上視圖及側視圖。PFP庫製程室200包括電漿 過濾平板庫202、電漿過濾平板承載盒204、電漿過濾平板206、平板傳輸 臂208、承載互鎖環(loadlock ring) 210、以及PFP承載室(loadlock chamber) n2。可以理解的是，PFP庫製程室200可包括多個電漿過濾平板 承載盒、多個電漿過濾平板、多個平板傳輸臂、多個承載互鎖環、及/或多 個承載室。
電漿過濾平板庫202擁有一或多個電漿過濾平板206。此一或多個電漿 過濾平板206是固定於電漿過濾平板庫202內，且具有如上所述的多個孔 洞214而圖案化。每一電漿過濾平板206含有多個孔洞214,所述孔洞214 是設計成改善特定CDU誤差。舉例而言，請再參照圖4B至圖4D，電漿過濾 平板庫202可擁有一片經圖案化僅用於補償放射狀CDU誤差的電漿過濾平 板(圖4B), —片僅用於補償邊對邊CDU誤差的電漿過濾平板(圖4C)， 一 片僅用於補償偏一側CDU誤差的電漿過濾平板(圖4D),以及另一片用於同 時補償所有上述CDU誤差的電漿過濾平板。此外，電漿過濾平板可補償從 烘烤、曝光、顯影或蝕刻製程的個別製程或上迷製程的組合而出現的總體 負載效應。
在較佳實施例中，電漿過濾平板庫202擁有電漿過濾平板206,以補償 基材出現的各種型式的CDU誤差及/或總體負載效應。將電漿過濾平板庫202 整合於系統100內，可於各種製程室104內自動化且輕易更換電漿過濾平 板206。再者，利用整合式電漿過濾平板庫，系統IOO可取用眾多的電漿過 濾平板206,以迅速並自動化補償基材(例如掩模)中出現的各種CDU誤差。
在一實施例中，電漿過濾平板206可至少包括一或多組(subset)平 板，每組平板設計成補償掩模基材內特定的負載效應或缺陷。在其它實施 例中，可將多個電漿過濾平板206結合於單一製程室104內，如所美國專 利申請序號第11/553, 590號、標題為"區域性電漿控制的設備及方法 (Apparatus and Method for Regional Plasma Control)", jt匕處歹'j為參考 文獻。
在另一實施例中，至少一電漿過濾平板206可至少包括一透明材料， 例如石英、玻璃、上述的組合、或其它適合的材料。在蝕刻製程中，利用 至少包括透明材料的電漿過濾平板可減少由掩模基材12G的光阻層上的輝 光放電(glow discharge)引起的負面衝擊，使得掩模製程得以利用較薄 的光阻層。
在本實施例中，機械手臂即平板傳輸臂208,可將電漿過濾平板206從 電漿過濾平板庫202的承載互鎖環210傳輸至PFP承載室212，反之亦然。 請再參照圖1，電漿過濾平板傳輸臂108將電漿過濾平板206移出PFP承載室212，並在輸送製程室102內將此電漿過濾平板206傳輸至適合的製程室 104。
系統IOO可利用方法300以利用改良式CDU蝕刻基材(例如掩模)。請 參照圖1及圖7，方法300可從步驟302及步驟304開始，其中系統100內 提供製程室104及PFP庫製程室200,製程室104適用於容置電漿過濾平板 206 (例如圖2 ),而PFP庫製程室200則包括電漿過濾平板庫202 (請參照 圖1、圖5至圖6)。在步驟306中，掩模基材120在輸送製程室102內由 掩模承載盒112傳輸至製程室104內，而製程室104是設計成電漿蝕刻及 適用於容置電漿過濾平板。在步驟308中， 一旦掩模基材120固定於製程 室104內，可以確認出基材(例如掩模)中出現總體負載效應(意即確認 出基材及/或掩模CDU輪廓)。在步驟31Q中，總體負載效應的確認是用來 選擇電漿過濾平板206。電漿過濾平板206的選擇是基於總體負載效應的確 認。選定的電漿過濾平板將會經過圖案化以改善被製造的特定基材(例如 掩模)的CDU輪廓，並補償因例如烘烤、曝光、顯影及/或蝕刻製程產生的 總體負栽效應。在步驟312中，選定的電漿過濾平板利用平板傳輸臂208 從電漿過濾平板庫202移出並傳輸至PFP承載室212。然後，在步驟314中， 電漿過濾平板206利用電漿過濾平板傳輸臂108從PFP承載室212移出， 在輸送製程室102內移動至適用於容置電漿過濾平板的製程室l(M，然後嵌 入此製程室104內。電漿過濾平板206 —旦在製程室104內，方法300就 進行到步驟316,其中掩模基材中進行電漿蝕刻製程。
總而言的，揭露的實施例提供一或多個以下優點(l)電漿過濾平板庫 是整合於蝕刻系統中；(2)電漿過濾平板是自動化且輕易更換以符合特定基 材、掩模、製程室等的需求；(3)利用製程室本身作為電漿過濾平板的支撐 結構，其可減少製程因震動而引起的微粒；(4)至少包括透明材料的電漿過
i技術只能補償因蝕刻製程產生的效應，在整合式電漿過濾平板庫內的不 同圖案化電漿過濾平板，可補償因所有基材製程例如烘烤、曝光、顯影及/ 或蝕刻製程出現的總體負載效應。
概言之，本發明提供一種蝕刻基材的方法及系統。雖然上述蝕刻系統 IOO是用來蝕刻基材，然而此蝕刻系統100不僅能用於掩模基材120,亦可 用於半導體基材。此方法及系統有效補償例如烘烤、曝光、顯影及/或蝕刻 製程中出現的總體負載效應。最後，結果改善了基材(例如掩模)的關鍵 尺寸均勻度(CDU)輪廓。
在一實施例中，提供一種用於蝕刻基材的系統，此系統至少包括多個 製程室； 一電漿過濾平板庫，此電漿過濾平板庫是位於所述製程室的至少 一者中；至少一輸送製程室，此至少一輸送製程室包括一結構，且此結構是用於在所述製程室之間輸送一蝕刻對象物；以及多個承載室，所述承載 室是用於固定且裝載此蝕刻對象物進入此至少一輸送製程室。
在一些實施例中，上述的製程室的至少一者是適用於容置至少一電漿 過濾平板。此適用於容置至少一電漿過濾平板的至少一製程室可至少包括 一凹口，此凹口設於製程室的側壁中，是配置成在製程室內以容置且支撐 電漿過濾平板。
在一些實施例中，電漿過濾平板庫至少包括多個電漿過濾平板，其中 一或多個電漿過濾平板至少包括多個孔洞。所述孔洞經圖案化以補償在烘 烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻製程的至少二者產生的總體負載效應。
在一些實施例中，至少一電漿過濾平板至少包括一透明材料，例如石 英、玻璃、上述的組合、或其它適合的材料。在一些實施例中，蝕刻對象 物可以是掩;f莫；而在其它實施例中，蝕刻對象物可以是電漿過濾平板。
在一實施例中，提供一種於系統中蝕刻基材的方法，其中此系統至少 包括多個製程室，其中所述製程室的至少一者是適用於容置至少一電漿過 濾平板，且所述製程室的至少一者中具有一電漿過濾平板庫，此方法至少
包括自此電漿過濾平板庫選出一電漿過濾平板；從此電漿過濾平板庫移出 選定的此電漿過濾平板；將選定的此電漿過濾平板嵌入所述製程室的一者， 所述製程室的此者是適用於容置至少一電漿過濾平板；以及於此基材中進 行一電漿蝕刻製程。此方法中，其中上述系統更至少包括至少一輸送製程 室及多個承載室，且此方法更至少包括在所述製程室之間輸送一蝕刻對象 物，以及固定且裝載此蝕刻對象物進入此至少 一輸送製程室及所述承載室。
在一些實施例中，用於容置至少一電漿過濾平板的所述製程室的至少 一者至少包括一凹口，此凹口設於製程室的側壁中，是配置成在製程室內 以容置且支撐電漿過濾平板。
在一些實施例中，電漿過濾平板庫至少包括多個電漿過濾平板。所述 電漿過濾平板的一或多者至少包括多個孔洞，其中所述孔洞經圖案化以補 償在烘烤製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻製程的至少二者產生的總體負 載效應。
在一些實施例中，所述電漿過濾平板的至少一者至少包括一或多個底 板(subplate)。在其它實施例中，所述電漿過濾平板的至少一者至少包括 一透明材料。
在一些實施例中，自電漿過濾平板庫選出電漿過濾平板的步驟至少包 括確認基材中的總體負載效應，以及根據總體負載效應的確認而選取能補 償掩模中出現的總體負載效應的電漿過濾平板。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式 上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利 用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1. 一種蝕刻基材的系統，其特徵在於其至少包括多個製程室；一電漿過濾平板庫，該電漿過濾平板庫是位於該些製程室的至少一者中；至少一輸送製程室，該至少一輸送製程室包括一結構，且該結構是用於在該些製程室之間輸送一蝕刻對象物；以及多個承載室，該些承載室是用於固定且裝載該蝕刻對象物進入該至少一輸送製程室。
2. 根據權利要求1所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中該蝕刻 對象物是一電漿過濾平板，而該些製程室的至少一者是適用於容置且支撐 該電漿過濾平^1。
3. 根據權利要求2所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中用於容 置且支撐該電漿過濾平板的該些製程室的該至少一者至少包括一凹口 ，該 凹口是位於該製程室的一側壁中。
4. 根據權利要求3所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中於該制 程室的該側壁的該凹口是配置成使該製程室中能容置且支撐該電漿過濾平 板。
5. 根據權利要求1所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中該電漿 過濾平板庫至少包括多個電漿過濾平板。
6. 根據權利要求5所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中該些電 漿過濾平板的一或多者至少包括多個孔洞，該些孔洞為圖案化以補償烘烤 製程、曝光製程、顯影製程及蝕刻製程的至少二者出現的多個總體負載效 應。
7. 根據權利要求5所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中該些電 漿過濾平板的至少 一者至少包括一透明材料。
8. 根據權利要求7所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中該透明 材料至少包括石英、玻璃或上述的組合。
9. 根據權利要求1所述的蝕刻基材的系統，其特徵在於其中該蝕刻 對象物是一掩模。
10. —種於系統中蝕刻基材的方法，該系統至少包括多個製程室，其 中該些製程室的至少一者是適用於容置至少一電漿過濾平板，且該些製程 室的至少一者中具有一 電漿過濾平板庫，其特徵在於該方法更至少包括自該電漿過濾平板庫選出一電漿過濾平板； 從該電漿過濾平板庫移出選定的該電漿過濾平板；將選定的該電漿過濾平板插入該些製程室的 一者，該些製程室的該者是適用於容置至少一電漿過濾平板；以及 於該基材中進行一 電漿蝕刻製程。
11. 根據權利要求10所述的於系統中蝕刻基材的方法，其中該系統 更至少包括至少 一輸送製程室及多個承載室，其特徵在於該於系統中蝕刻 基材的方法更至少包括在該些製程室之間輸送一蝕刻對象物；以及固定且裝載該蝕刻對象物進入該至少一輸送製程室以及該些承載室中。
12. 根據權利要求10所述的於系統中蝕刻基材的方法，其特徵在於 其中該電漿過濾平板庫至少包括多個電漿過濾平板。
13. 根據權利要求12所述的於系統中蝕刻基材的方法，其特徵在於 其中該些電漿過濾平板的 一或多者至少包括多個孔洞，而該些孔洞為圖案 化以補償該基材中出現的多個總體負載效應。
14. 根據權利要求13所述的於系統中蝕刻基材的方法，其特徵在於 其中該基材中出現的該些總體負載效應是由烘烤製程、曝光製程、顯影制 程及蝕刻製程的至少二者產生。
15. 根據權利要求10所述的於系統中蝕刻基材的方法，其特徵在於 其中自該電漿過濾平板庫選出該電漿過濾平板的步驟至少包括確認該基材 中的該些總體負載效應。
16. 根據權利要求10所述的於系統中蝕刻基材的方法，其特徵在於其中自該電漿過濾平板庫選出該電漿過濾平板的步驟更至少包括一選取步 驟，而該選取步驟是根據該些總體負載效應的確認而選取能補償該基材中 出現的該些總體負栽效應的 一 電漿過濾平板。
全文摘要
本發明是有關於一種蝕刻基材的方法及系統，首先，提供多個製程室，其中所述製程室的至少一者是適用於容置至少一電漿過濾平板，且所述製程室的至少一者中具有一電漿過濾平板庫。接著，自此電漿過濾平板庫選出一電漿過濾平板。然後，將此電漿過濾平板嵌入所述製程室的一者，所述製程室的此者是適用於容置至少一電漿過濾平板。隨後，於此基材中進行一蝕刻製程。本發明所提供的蝕刻基材的方法及系統，能夠改善掩模的關鍵尺寸均勻度，非常適於實用。
文檔編號G03F1/00GK101510048SQ20081013321
公開日2009年8月19日 申請日期2008年7月9日 優先權日2008年2月14日
發明者呂啟綸, 李宏仁, 秦聖基, 辜耀進, 黃義雄 申請人:臺灣積體電路製造股份有限公司