TWI688820B - 光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件 - Google Patents

Abstract

一種光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，係用於光罩的雜質移除，該光罩包含一玻璃基板、位於該玻璃基板上方的一鋁框架及位於該鋁框架上方的一透光薄膜(pellicle)用於承接上方的雜質粒子；該透光薄膜雜質去除組件包含一主控機構；一透光薄膜高度偵測器電連接該主控機構，用於偵測整體透光薄膜的高度分布；一第一攝影機電連接該主控機構，用於尋找該透光薄膜上的雜質粒子的幾何位置，其應用影像的方式決定該雜質粒子相對於該透光薄膜的分布；一第二攝影機電連接該主控機構，用於決定該透光薄膜上的雜質粒子的高度，其應用影像聚焦的方式決定該雜質粒子相對於該透光薄膜的高度；其中該透光薄膜高度偵測器、該第一攝影機、該第二攝影機將所偵測的訊號傳回到該主控機構，由該主控機構紀錄數值並構成該雜質粒子在該透光薄膜上的三維影像。

Description

光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件

本發明係有關於光罩之雜質移除機構，尤其是一種光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件。

一般光罩包含一玻璃基板，在玻璃基板的上方形成一鋁框架，然後在該鋁框架的上方安裝一透光薄膜(pellicle)，其為金屬材質形成的高透明薄膜可令光線通過。該透光薄膜的主要目的在於承接上方的雜質粒子，使得該雜質粒子不會掉到該玻璃基板的上方。因此當照射光線聚焦在玻璃基板上方時不會受到該雜質粒子的影響而影響成像的品質。此為習知技術所採用的方式。

惟此一方式仍然使得雜質粒子有可能落在該透光薄膜的上方，所以也會影響經過的光束的聚焦能力。尤其是現在半導體的製程的元件尺寸越來越小，所以焦距的解析度也必須越來越高，所以原來在透光薄膜上的雜質粒子在超高的解析度下也有可能影響到照射光束的聚焦能力，因此有必要提出更進一步的方式改進此種缺陷，以增加照射光束的聚焦能力。

目前所能想到的方式即是將該雜質粒子從該透光薄膜上移除，惟此一技術相當困難，在習知的技術領域中並無法達到有效的移除以提高整體的解析能力。

故本案希望提出一種嶄新的光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，以解決上述先前技術上的缺陷。

所以本發明的目的係為解決上述習知技術上的問題，本發明中提出一種光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，係應用雷射偵測器，其可以選擇適當的雷射光束而不會穿透該透光薄膜，因此可以偵測出整個透光薄膜的高度，此為習知技術中所無法克服者。再者應用兩個數位成像攝影機分別求出透光薄膜上雜質粒子的座標點跟高度，再應用探針移除該雜質粒子，整體上為現有技術可以達成者。而且有效的增加了光罩上照射光線的聚焦能力，對於現今半導體的製程要求元件的尺寸越來越小的趨勢，本案有效的提升了整個影像品質，而增加了精確度，因此整體上可以提升半導體製造能力

為了達成上述之目的本發明中提出一種光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，係應用於光罩的雜質移除，其中該光罩包含一玻璃基板，在該玻璃基板的上方形成一鋁框架，其中在該鋁框架的上方安裝一透光薄膜(pellicle)，其為金屬材質形成的高透明薄膜可令光線通過；該透光薄膜用於承接上方的雜質粒子，使得該雜質粒子不會掉到該玻璃基板的上方；其中該透光薄膜雜質去除組件包含一主控機構，用於控制所有機構的操作；一透光薄膜高度偵測器，電連接該主控機構，係用於偵測整體透光薄膜的高度分布；一第一攝影機，電連接該主控機構，係用於尋找出該透光薄膜上的雜質粒子的幾何位置，其應用影像的方式決定該雜質粒子相對於該透光薄膜的分布；一第二攝影機，電連接該主控機構，係用於決定該透光薄膜上的雜質粒子的高度，其應用影像聚焦的方式決定該雜質粒子相對於該透光薄膜的高度；其中該透光薄膜高度偵測器、該第一攝影機、該第二攝影機將所偵測的訊號傳回到該主控機構，由該主控機構紀錄數值並構成該雜質粒子在該透光薄膜上的三維影像。

由下文的說明可更進一步瞭解本發明的特徵及其優點，閱讀時並請參考附圖。

1:光罩

2:主控機構

10:玻璃基板

20:鋁框架

30:透光薄膜

40:雜質粒子

50:透光薄膜高度偵測器

51:雷射偵測器

60:第一攝影機

70:第二攝影機

80:探針

81:黏著劑

85:探針夾持機構

90:探針偏移偵測機構

91:水平校正攝影機

92:垂直校正攝影機

圖1顯示本案之光罩示意圖。

圖2顯示本案之光罩之元件分解示意圖。

圖3顯示本案之透光薄膜高度偵測器之操作示意圖。

圖4顯示本案之透光薄膜高度差及雜質粒子尺寸之示意圖。

圖5顯示本案之第一攝影機之操作示意圖。

圖6顯示本案之第二攝影機之操作示意圖。

圖7顯示本案之探針去除雜質粒子之操作示意圖。

圖8顯示本案之水平校正攝影機之操作示意圖。

圖9顯示本案之垂直校正攝影機之操作示意圖。

圖10顯示本案之主要元件架構方塊圖。

茲謹就本案的結構組成，及所能產生的功效與優點，配合圖式，舉本案之一較佳實施例詳細說明如下。

請參考圖1至圖10所示，顯示本發明之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，係應用於光罩1的雜質移除，如圖1及圖2所示，其中該光罩1包含一玻璃基板10，在該玻璃基板10的上方形成一鋁框架20，然後在該鋁框架20的上方安裝一透光薄膜(pellicle)30，其為金屬材質形成的高透明薄膜可令光線通 過。該透光薄膜30用於承接上方的雜質粒子40，使得該雜質粒子40不會掉到該玻璃基板10的上方。本案之透光薄膜雜質去除組件包含下列元件：一主控機構2，用於控制本案所有機構的操作；一透光薄膜高度偵測器50電連接該主控機構2，係用於偵測整體透光薄膜30的高度分布。在本案中該透光薄膜高度偵測器50係選用一雷射偵測器51，該雷射偵測器51係用以沿著一定的座標掃描該透光薄膜30，如圖3所示，該雷射偵測器51所發射的雷射可以聚焦在該透光薄膜30上，並經由反射而測出整體的路徑長度，以及得到對應偵測點之該透光薄膜30的高度。應用該雷射偵測器51沿著該透光薄膜30在既定的路線上來回掃描，即可建立該透光薄膜30的整體平面的高度分布。

該透光薄膜30為極高透明的材料，所以一般的光束均會通過該透光薄膜30，所以應用一般的光束並無法求出該透光薄膜30的高度分布。本案應用雷射偵測器，並選擇適當的雷射，可以找出適合該透光薄膜30反射的光束，所以可以偵測該透光薄膜30的整體平面的高度分布。

一般透光薄膜整體的分布並不是平面，而會有高度的落差，如圖4所示，例如透光薄膜的高度差是5μm，而在透光薄膜上的雜質粒子可能也是5μm，所以透光薄膜的高度差會很大的影響整個雜質粒子在透光薄膜上所形成的幾何高度，所以有必要清楚的定出透光薄膜的高度分布。

本案係應用成像攝影及聚焦的方式得出在該透光薄膜30上沉積之雜質粒子40的位置點及高度。所以本案中應用兩個數位成像攝影機取得上述數據。

一第一攝影機60電連接該主控機構2，係用於尋找出該透光薄膜30上的雜質粒子40的幾何位置，其應用影像的方式決定該雜質粒子40相對於該透光薄膜30的分布。其中該第一攝影機60可以是CCD或CMOS攝影機。如圖5所示，其中該第一攝影機60用以沿著該透光薄膜30在既定的路線上來回掃描，而建立該透光薄膜30的整體平面的影像。並經由影像分析找出該雜質粒子40在該透光薄膜30上的位置。其主要是因為該透光薄膜30的影像為均質而且高度的透光，所以是相當淺的顏色，因此在該透光薄膜30上的該雜質粒子40可以很輕易的利用影像分析的方式決定該雜質粒子40的座標點。

一第二攝影機70電連接該主控機構2，係用於決定該透光薄膜30上的雜質粒子40的高度，其應用影像聚焦的方式決定該雜質粒子40相對於該透光薄膜30的高度。其中該第二攝影機70可以是CCD或CMOS攝影機。該第二攝影機70根據由該第一攝影機60所得到之該雜質粒子40的座標點，而決定每一個雜質粒子40的高度。其方式為將該第二攝影機70依據該雜質粒子40的座標點而移動到一對應的雜質粒子40處(如圖6所示)，然後調整該第二攝影機70的高度以擷取反射光線的聚焦，並從該雜質粒子40表面反射光的情況可決定該雜質粒子40的高度，當反射光的散射範圍最小時，此時所量測的高度即為該雜質粒子40的高度。

如圖10所示，其中該透光薄膜高度偵測器50、該第一攝影機60、該第二攝影機70將所偵測的訊號傳回到該主控機構2，由該主控機構2紀錄數值並構成該雜質粒子40在該透光薄膜30上的三維影像。

一探針80連接該主控機構2，該探針80的下方附有黏著劑81，可經由該主控機構2的導引而移到該雜質粒子40的上方然後向下移動，應用其黏著劑81將該雜質粒子40移除。

如圖7所示，其中移除該雜質粒子40的方式為經由該主控機構2的導引而將該探針80移到由該第一攝影機60所測得的雜質粒子40的座標處，然後將在該座標處由該雷射偵測器51所測得之該透光薄膜30的高度加上該雜質粒子40的高度即可以得到整體的高度，然後依據所得到之整體高度下移該探針80至該高度所決定的距離即可使得該探針80下方的黏著劑81碰觸到該雜質粒子40的上方，並經由該黏著劑81將該雜質粒子40移除。應用此一程序逐一移動該探針80而將該透光薄膜30上所有的雜質粒子40全數移除。所以可以使得光罩1上方所入射的光線有效的照射到在該透光薄膜30下方的玻璃基板10，而不會影響到照射時的品質。

其中該探針80係經由一探針夾持機構85所夾持，該探針夾持機構85經由該主控機構2的導引而將該探針80移到該雜質粒子40的上方然後向下移動，應用其黏著劑81將該雜質粒子40移除。

其中當該探針夾持機構85夾持該探針80時，可能會使得該探針80產生歪斜，而令該探針80的位置產生偏移，因此有必要對該探針80的位置進行校正。

本案尚包含一探針偏移偵測機構90電連接該主控機構2，係用於偵測該探針80在該探針夾持機構85上的夾持位置之偏移量，並依據該偏移量對該探針80的位置進行校正。

該探針偏移偵測機構90包含一水平校正攝影機91，係用於對該探針80做水平偏移之偵測及校正，其方式為該主控機構2控制該探針夾持機構85移動到該水平校正攝影機91下方(如圖8所示)，由該水平校正攝影機91攝入該探針80的水平平面影像並回傳到該主控機構2，由該主控機構2依據該水平平面影像中 該探針80的水平座標與預先設定的該探針80的水平座標比對，而得到該探針80的水平偏移量。

且該探針偏移偵測機構90尚包含一垂直校正攝影機92，係用於對該探針80做垂直偏移之偵測及校正，其方式為該主控機構2控制該探針夾持機構85移動到該垂直校正攝影機92前方(如圖9所示)，由該垂直校正攝影機92攝入該探針80的垂直平面影像並回傳到該主控機構2，由該主控機構2依據該垂直平面影像中該探針80的垂直座標與預先設定的該探針80的垂直座標比對，而得到該探針80的垂直偏移量。

該主控機構2依據所偵測到的該探針80的水平偏移量及垂直偏移量對該探針80的水平及垂直位置進行校正，使得該探針80可以準確移動到該雜質粒子40的位置以移除該雜質粒子40。

本案上述的該主控機構2、該透光薄膜高度偵測器50、該第一攝影機60、該第二攝影機70、該探針夾持機構85及該探針偏移偵測機構90，係可以安裝在一機台(圖中未顯示)上，並由該機台所設計的移動機構，而在偵測時將上述各元件依照所既定的行程移動到設定的位置，此機台為習知技術中所熟知者，並不具新穎性，因此在此不贅述其細節。

應用本發明的方式，由於本案應用雷射偵測器，其可以選擇適當的雷射光束而不會穿透該透光薄膜，因此可以偵測出整個透光薄膜的高度，此為習知技術中所無法克服者。再者應用兩個數位成像攝影機分別求出透光薄膜上雜質粒子的座標點跟高度，再應用探針移除該雜質粒子，整體上為現有技術可以達成者。而且有效的增加了光罩上照射光線的聚焦能力，對於現今半導體 的製程要求元件的尺寸越來越小的趨勢，本案有效的提升了整個影像品質，而增加了精確度，因此整體上可以提升半導體製造能力。

綜上所述，本案人性化之體貼設計，相當符合實際需求。其具體改進現有缺失，相較於習知技術明顯具有突破性之進步優點，確實具有功效之增進，且非易於達成。本案未曾公開或揭露於國內與國外之文獻與市場上，已符合專利法規定。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

2‧‧‧主控機構

50‧‧‧透光薄膜高度偵測器

60‧‧‧第一攝影機

70‧‧‧第二攝影機

80‧‧‧探針

85‧‧‧探針夾持機構

90‧‧‧探針偏移偵測機構

91‧‧‧水平校正攝影機

92‧‧‧垂直校正攝影機

Claims (11)

1. 一種光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，係應用於光罩的雜質移除，其中該光罩包含一玻璃基板，在該玻璃基板的上方形成一鋁框架，其中在該鋁框架的上方安裝一透光薄膜(pellicle)，其為金屬材質形成的高透明薄膜可令光線通過；該透光薄膜用於承接上方的雜質粒子，使得該雜質粒子不會掉到該玻璃基板的上方；其中該透光薄膜雜質去除組件包含：一主控機構，用於控制所有機構的操作；一透光薄膜高度偵測器，電連接該主控機構，係用於偵測整體透光薄膜的高度分布；一第一攝影機，電連接該主控機構，係用於尋找出該透光薄膜上的雜質粒子的幾何位置，其應用影像的方式決定該雜質粒子相對於該透光薄膜的分布；一第二攝影機，電連接該主控機構，係用於決定該透光薄膜上的雜質粒子的高度，其應用影像聚焦的方式決定該雜質粒子相對於該透光薄膜的高度；其中該透光薄膜高度偵測器、該第一攝影機、該第二攝影機將所偵測的訊號傳回到該主控機構，由該主控機構紀錄數值並構成該雜質粒子在該透光薄膜上的三維影像。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中該透光薄膜高度偵測器係為一雷射偵測器，該雷射偵測器係用以沿著一定的座標掃描該透光薄膜，該雷射偵測器所發射的雷射可以聚焦在該透光薄膜上，並經由反射而測出整體的路徑長度，以及得到對應偵測點之該透光薄膜的高度；應用該雷射偵測器沿著該透光薄膜在既定的路線上來回掃描，即可建立該透光薄膜的整體平面的高度分布。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中該第一攝影機為CCD或CMOS攝影機。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中該第一攝影機用以沿著該透光薄膜在既定的路線上來回掃描，而建立該透光薄膜的整體平面的影像；並經由影像分析找出該雜質粒子在該透光薄膜上的位置。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中該第二攝影機為CCD或CMOS攝影機。
6. 依據申請專利範圍第1或4項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中該第二攝影機根據由該第一攝影機所得到之該雜質粒子的座標點，而決定每一個雜質粒子的高度；該第二攝影機係依據該雜質粒子的座標點而移動到一對應的雜質粒子處，然後調整該第二攝影機的高度以擷取反射光線的聚焦，並從該雜質粒子表面反射光的情況決定該雜質粒子的高度，當反射光的散射範圍最小時，此時所量測的高度即為該雜質粒子的高度。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，尚包含一探針連接該主控機構，該探針的下方附有黏著劑，用以經由該主控機構的導引而移到該雜質粒子的上方然後向下移動，應用其黏著劑將該雜質粒子移除。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中經由該主控機構的導引而將該探針移到由該第一攝影機所測得的雜質粒子的座標處，並將在該座標處由該雷射偵測器所測得之該透光薄膜的高度加上該雜質粒子的高度即得到整體的高度，再依據所得到之整體高度下移 該探針至該高度所決定的距離即可使得該探針下方的黏著劑碰觸到該雜質粒子的上方，並經由該黏著劑將該雜質粒子移除；應用此一程序逐一移動該探針而將該透光薄膜上所有的雜質粒子全數移除；所以可以使得該光罩上方所入射的光線有效的照射到在該透光薄膜下方的該玻璃基板，而不會影響到照射時的品質。
9. 依據申請專利範圍第7項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，尚包含一探針偏移偵測機構電連接該主控機構；其中該探針係經由一探針夾持機構所夾持，該探針夾持機構經由該主控機構的導引而將該探針移到該雜質粒子的上方然後向下移動，應用其黏著劑將該雜質粒子移除；其中該探針偏移偵測機構係用於偵測該探針在該探針夾持機構上的夾持位置之偏移量，並依據該偏移量對該探針的位置進行校正。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中該探針偏移偵測機構包含一水平校正攝影機，係用於對該探針做水平偏移之偵測及校正，其方式為該主控機構控制該探針夾持機構移動到該水平校正攝影機下方，由該水平校正攝影機攝入該探針的水平平面影像並回傳到該主控機構，由該主控機構依據該水平平面影像中該探針的水平座標與預先設定的該探針的水平座標比對，而得到該探針的水平偏移量；該主控機構依據所偵測到的該探針的水平偏移量對該探針的水平位置進行校正，使得該探針可以準確移動到該雜質粒子的位置以移除該雜質粒子。
11. 依據申請專利範圍第9項所述之光罩玻璃基板上之透光薄膜雜質去除組件，其中且該探針偏移偵測機構包含一垂直校正攝影機，係用於對該探針做垂直偏移之偵測及校正，其方式為該主控機構控制該探針夾持機構移動到 該垂直校正攝影機前方，由該垂直校正攝影機攝入該探針的垂直平面影像並回傳到該主控機構，由該主控機構依據該垂直平面影像中該探針的垂直座標與預先設定的該探針的垂直座標比對，而得到該探針的垂直偏移量；該主控機構依據所偵測到的該探針的垂直偏移量對該探針的垂直位置進行校正，使得該探針可以準確移動到該雜質粒子的位置以移除該雜質粒子。

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