阅读说明：本技术 一种光掩模板保护装置 (Photomask plate protection device ) 是由 顾峥 伍强 李艳丽 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种光掩模板保护装置,包括：一对反射镜,所述反射镜相对平行设置；激光管,设于其中一个所述反射镜的一端,用于以一定的倾斜角度,向对面的另一个所述反射镜发射激光束；其中,利用所述激光束在两个所述反射镜之间来回反射,在光掩模板上形成激光阻挡网,使污染颗粒在受到激光束冲击后发生移动,并从所述光掩模板的关键区域上移除。本发明能有效防止颗粒污染光掩模板,减少有机物污染,避免缺陷印刷,并能提高成品率,提高光刻的工作效率。(The invention discloses a photomask plate protecting device, which comprises: a pair of mirrors, the mirrors being arranged in parallel relative to each other; the laser tube is arranged at one end of one of the reflectors and is used for emitting laser beams to the other reflector opposite to the reflector at a certain inclination angle; and the laser beam is reflected back and forth between the two reflectors to form a laser blocking net on the photomask plate, so that the pollution particles move after being impacted by the laser beam and are removed from a key area of the photomask plate. The invention can effectively prevent particles from polluting the photomask plate, reduce organic pollution, avoid defective printing, improve the yield and improve the working efficiency of photoetching.)

一种光掩模板保护装置

技术领域

本发明涉及集成电路制造及光刻技术领域，特别是涉及一种特殊的不使用保护膜来防止颗粒污染的光掩模板保护装置。

背景技术

在例如EUV(极紫外)掩模板的使用过程中，如何对EUV掩模板进行保护，以防止缺陷，仍然是EUV光刻的一个挑战。

请参考图1，图1是现有的一种掩模板结构示意图。如图1所示，目前，通常在EUV掩模板的表面采用保护膜来防止颗粒对掩模板造成污染。目前极紫外光33X0机型主要金属污染来源于铬，铁，钛，铝等。掩模板上设有反射层，图形区域位于反射层上，保护膜位于图形区域上。极紫外光穿过保护膜照射到掩模板上，并经反射层反射后，再经保护膜反射出掩模板。

考虑保护膜材料及优化都极为重要。保护膜厚度通常为纳米级，因而受到重力引起的挠度会很大，特别是在受热时易产生形变，如图2所示，其显示平整的保护膜初始状态和下垂的保护膜形变状态。虽然采用框架或网格支撑降低了保护膜的挠度，但仍会引起严重的非均匀强度分布和局部关键尺寸(CD)和套刻均匀性的变化。因此，当在EUV掩模板的表面采用保护膜来防止颗粒污染时，保护膜必须足够薄，且透光率足够强，以传输EUV光，并能阻挡任何粒子在曝光期间不聚焦。

13.5nm极紫外光波长下，大部分材料会高吸收，并暴露于高强度的EUV光下，且又存在于真空系统的不断抽排气环境中。为了解决保护膜的透光性和薄膜耐久性问题，人们探索了各种选择。基本的挑战是制造的保护膜需要足够薄，以限制对成像的影响，同时足够坚固。

多晶硅基膜适合使用在200W以下的曝光功率场合，但其在较高的功率下倾向于松散强度。因而以氮化硅、石墨、陶瓷等材料为基础的EUV膜被提出作为多晶硅的替代材料。虽然每种材料都能够满足一些规格要求，但没有一种材料能够达到所有的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种光掩模板保护装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种光掩模板保护装置，包括：

一对反射镜，所述反射镜相对平行设置；

激光管，设于其中一个所述反射镜的一端，用于以一定的倾斜角度，向对面的另一个所述反射镜发射激光束；

其中，利用所述激光束在两个所述反射镜之间来回反射，在光掩模板上形成激光阻挡网，使污染颗粒在受到激光束冲击后发生移动，并从所述光掩模板的关键区域上移除。

进一步地，所述反射镜设于一框架的相对两侧上，所述框架设于光掩模放置台上，所述光掩模板置于所述框架内的所述光掩模放置台上。

进一步地，所述激光管为至少一个，设于所述框架上，并位于其中一个所述反射镜的一端。

进一步地，所述反射镜为多层高反膜平面反射镜。

进一步地，所述多层高反膜平面反射镜的反射率≥99.9％。

进一步地，所述倾斜角度为相对于所述反射镜表面的法线方向的角度，其大小根据所需要的激光束密度进行调整，且所述倾斜角度的正切值不小于激光束光斑的半径除以两个所述反射镜之间的距离。

进一步地，所述激光管为脉冲式激光管。

进一步地，所述脉冲式激光管具有驱动污染颗粒以不小于1cm/s的速度作横向运动的单脉冲能量。

进一步地，所述关键区域为曝光区域。

进一步地，所述激光管设置多个，并交替使用。

本发明采用无保护膜处理污染颗粒的特殊保护方式，可避免传统采用保护膜时因受热受压及坚固性、透光率不够强而造成的效率损失问题，能够有效防止颗粒污染光掩模板，减少有机物污染，避免缺陷印刷，并能提高成品率，减少因为光掩模板污染所造成问题诊断及光掩模板清洗时间，提高极紫外光光刻(EUVL)的工作效率，节约针对光掩模板保护薄膜研发的成本和周期。本发明特别适用于250W功率以上的极紫外光光刻技术。

附图说明

图1是现有的一种掩模板结构示意图。

图2是保护膜在重力及受热作用下产生形变时的状态示意图。

图3是本发明一较佳实施例的一种光掩模板保护装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

在以下本发明的具体实施方式中，请参考图3，图3是本发明一较佳实施例的一种光掩模板保护装置结构示意图。如图3所示，本发明的一种光掩模板保护装置，包括：反射镜12和激光管(激光器)13。

请参考图3。反射镜12成对设置在光掩模放置台(图略)上，且以各自的镜面相对平行设置。

反射镜12可安装在一个框架11的相对两侧上。然后，将框架11安装在光掩模放置台上，并将光掩模板置于框架11内的光掩模放置台上。

请参考图3。激光管13至少设置一个。可将激光管13水平安装在框架11上，并设置位于两个反射镜12的其中一个的一端上，同时面对相对的另一个反射镜12方向，以一定的倾斜角度θ设置。

反射镜12可以堆叠方式设置多层。反射镜12可采用反射率≥99.9％的高反膜平面反射镜12。例如，可采用一个尺寸约为110mm×140mm的框架11，在此框架11上安装两面平行的多层高反膜平面反射镜12。高反膜平面反射镜12对使用的激光波长的反射率≥99.9％。可将框架11和高反膜平面反射镜12整体采用环氧树脂胶水粘合在光掩模放置台上。

激光管13用于向对面的另一个反射镜12发射激光束。激光管13可采用气体脉冲式激光管13。

激光管13发射激光束时的倾斜角度θ，为相对于反射镜12表面的法线14方向的相对角度θ。倾斜角度θ的大小可根据所需要的激光束密度进行调整，当激光束密度需要比较大时，可以降低倾斜角度θ。但倾斜角度θ的正切值应不小于激光束光斑的半径除以两个反射镜之间的距离。

例如，当光斑16的直径为2mm，两个反射镜12之间的距离为110mm时，则倾斜角度θ的正切值不小于1mm/110mm＝0.0091。

利用激光束可在两个反射镜12之间作来回反射的原理，可在光掩模板上形成一张密集的激光阻挡网15。激光发射后，在一定速度下对污染颗粒将产生冲击，使污染颗粒在受到激光束脉冲冲击后发生迅速移动，并在不断地脉冲冲击下，从光掩模板的关键区域上被有效移除，从而使污染颗粒被激光光束有效阻挡。其中，关键区域可为光掩模板的曝光区域。

本发明激光管13工作原理的基本计算模型可如下：

单光子动量p满足：

当激光功率为20w，频率为6kHz时，单脉冲能量E满足：

当激光光斑大小为2×2mm²时，

单光子能量e满足：

假设颗粒半径r为50nm，则颗粒质量m满足：

单脉冲光子数n(在直径为50nm的圆面积上)满足：

则总动量P满足：

P＝np＝8.5×10⁶×8.3×10^-28kgm/s＝6.8×10^-21kgm/s

那么污染颗粒获得的速度v即满足：

激光管13采用脉冲激光，其功率和重复频率必须满足一定的要求，即单脉冲能量足以驱动污染颗粒以不小于1cm/s的速度作横向运动。例如，有机物在受到脉冲激光冲击时，产生动能和速度，使其迅速产生运动，并被轰击出光掩模的曝光区域，单颗粒子单次被轰击及碰撞后获得速度至少为1cm/s。

进一步地，可以设置多个激光管13。例如，可以在每侧的一个反射镜12的一端各设置一个激光管13，并用于分别向对面的另一个反射镜12发射激光，但对两个激光管13交替进行使用。这样可减少因一个激光管13长期使用所带来的衰减。

以上的仅为本发明的优选实施例，实施例并非用以限制本发明的保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。