CN113391521A - 曝光机及曝光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体领域，公开了一种曝光机及曝光方法。本发明中，曝光机包括：检测模块，所述检测模块用于检测掩膜板表面是否存在附着物；清洁装置，所述清洁装置用于对所述掩膜板表面的所述附着物进行清洁；曝光模块，所述曝光模块用于对检测到不存在所述附着物的所述掩膜板进行曝光作业。与现有技术相比，本发明实施方式所提供的曝光机及曝光方法具有提升曝光机工作效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别涉及曝光机及曝光方法。
背景技术
在光刻技术中，曝光机一般包括光源和掩膜板。掩膜板是一种表面被各种图案覆盖的透明平板，每个图案都包含有不透明和透明的部分，用来阻挡和允许光线通过。光源通过掩膜板可将图案投射到涂有光刻胶的晶片上，从而消除透明部分的光刻胶而保留不透明部分的光刻胶，生成三维的浮雕图案，用以辅助在晶片上刻蚀电路图案。
在实际使用过程中，为了保证光刻图像的完整性和精准性，在使用掩膜板进行光刻前，通常需要对掩膜板的表面进行检测，判断是否存在附着物。因此，现有技术的曝光机中通常设置有检测模块，以避免掩膜板表面的附着物如灰尘、微粒等对光刻精准性和完整性的影响。
然而，本发明的发明人发现，现有技术的曝光机在检测到掩膜板表面存在附着物时，需要卸载掩膜板至曝光机外，并送入专门的清洁装置中进行清洁后再装载进曝光机中进行检测，导致曝光机的工作效率低下，与此同时现有方法中掩膜板的清洁效果还有待优化。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种曝光机及曝光方法，提升曝光机的工作效率以及优化掩膜板的清洁效果。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种曝光机，包括：检测模块，所述检测模块用于检测掩膜板表面是否存在附着物；清洁装置，所述清洁装置用于对所述掩膜板表面的所述附着物进行清洁；曝光模块，所述曝光模块用于对检测到不存在所述附着物的所述掩膜板进行曝光作业。
本发明的实施方式还提供了一种曝光方法，应用于前述的曝光机，包括：移动掩膜板至检测模块；对所述掩膜板进行检测，判断所述掩膜板的表面是否存在附着物；若所述掩膜板的表面不存在附着物，移动所述掩膜板至曝光模块进行曝光作业；若所述掩膜板的表面存在附着物，经由所述清洁装置对所述掩膜板进行清洁、并再次对所述掩膜板的表面进行检测。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在曝光机内设置清洁装置，当检测模块检测到掩膜板表面存在附着物，有可能影响掩膜板进行光刻时，通过清洁装置对掩膜板表面进行清洁，从而有效的保证掩膜板进行光刻时的光刻效果。此外，由于清洁装置也设置在光刻机内，当检测到掩膜板表面存在附着物时，可以直接在曝光机内部对掩膜板进行清洁而无需卸载掩膜板，从而有效的提升曝光机的工作效率。
另外，所述清洁装置包括壳体和设置在所述壳体上的支撑架，所述支撑架上设置有用于对所述掩膜板进行清洁的气体喷头；所述气体喷头用于朝向所述掩膜板喷气以进行清洁。通过气体喷头喷气对掩膜板进行清洁，可以有效的减少清洁过程对曝光机内其它零部件的影响。
另外，所述清洁装置对所述掩膜板进行清洁时，所述气体喷头的喷气方向与所述掩膜板的夹角大于5°且小于85°。设置喷气方向与掩膜板的夹角大于5°且小于85°，可以更加有效的将附着物吹落，提升吹扫效率。
另外，所述夹角为45°。
另外，所述清洁装置还包括与所述气体喷头相连的气流控制装置，所述气流控制装置用于控制所述气体喷头所喷出的气流的流速。通过气流控制装置对气流的流速进行控制，可以有效的避免气流过大对掩膜板造成损坏、或气流过小导致无法有效的对掩膜板进行清洁。
另外，所述气体喷头的数量为多个，多个所述气体喷头相对设置在所述支撑架上；所述清洁装置对所述掩膜板进行清洁时，多个所述气体喷头分别朝向所述掩膜板的两个相对的表面进行吹气。多个气体喷头分别朝向掩膜板的两个相对的表面进行吹气，从而更加有效的对掩膜板的表面进行清洁。
另外，所述气体喷头之间的间隔范围为0.5～10mm，所述气体喷头为圆柱状，所述圆柱状气体喷头的底面直径范围为0.5～15mm，所述圆柱状气体喷头的长度范围为0.5～20mm。如此设置的气体喷头能够在保证吹扫效果的前提下节约气体喷头的占用空间。
另外，每个所述气体喷头的喷气方向与所述掩膜板的夹角相同且位于15°～25°之间；所述喷气方向上的所述壳体侧面上设置有排气口。利用各个气体喷头采用大角度的同一方向吹扫，可以使得附着物更容易被吹走。
另外所述气体喷头所喷出的气流为脉冲气流，所述排气口采用脉冲抽气的方式对所述清洁装置内的气体抽气，所述脉冲气流的脉冲与所述脉冲抽气的脉冲同步或间隔固定时间。采用脉冲的冲气方式，可以增强吹除附着物的能力，同时采用与所述脉冲气流相协调的脉冲抽气方式进行抽气，能够很好的维持壳体内外的气流状态，保证光刻机内部的环境稳定性。
另外，所述清洁装置还包括电性检测组件和气体调节组件；所述电性检测模块用于检测所述附着物的电性种类；所述气体调节模块用于调节所述气体喷头所喷出的气体的电性种类与所述附着物的电性相反。通过气体调节模块调节喷出的气体的电性种类与附着物的电性相反，从而有效的中和附着物的电性，使得附着物更容易被吹落。
另外，所述气体的种类为清洁的空气或氮气。使用清洁的空气或氮气，可以有效的节约成本。
附图说明
图1是本发明第一实施方式所提供的曝光机的结构示意图；
图2是掩膜板和本发明第一实施方式所提供的曝光机中清洁装置的结构示意图；
图3是掩膜板和本发明第一实施方式所提供的曝光机中气体喷头的结构示意图；
图4是掩膜板和本发明第二实施方式所提供的曝光机中清洁装置的结构示意图；
图5是掩膜板和本发明第三实施方式所提供的曝光机中清洁装置的结构示意图；
图6是掩膜板和本发明第四实施方式所提供的曝光机中清洁装置的结构示意图；
图7是本发明第五实施方式所提供的曝光方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种曝光机，具体结构如图1所示，包括：检测模块10，清洁装置11和曝光模块20，检测模块10用于检测掩膜板表面是否存在附着物，清洁装置11用于在检测模块10检测到掩膜板上存在附着物时对掩膜板进行清洁，曝光模块20用于对检测到不存在附着物的掩膜板进行曝光作业。可选的，在本实施方式中，清洁装置11设置在检测模块10内。可以理解的是，清洁装置11设置在检测模块10内仅为本实施方式中的清洁装置11设置在曝光机内的一种具***置的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，清洁装置11也可以是设置在曝光机内的其它位置，具体可以根据实际需要进行灵活的设置。
与现有技术相比，本发明第一实施方式所提供的曝光机中，在曝光机内集成设置清洁装置11，当检测模块10检测到掩膜板表面存在附着物时，直接通过清洁装置11即可完成对掩膜板表面的清洁处理，而无需卸载掩膜板至曝光机外部，从而去除了重复的装载和卸载过程，有效的简化曝光作业过程，从而提升曝光机的工作效率。此外，掩膜板无需进行重复的装载和卸载过程，也避免了重复的装载和卸载过程中对掩膜板可能造成的损伤，提升了曝光机的可靠性。
具体的，在本实施方式中，如图2所示为清洁装置11对掩膜板100进行清洁时的结构示意图，可以理解的是，掩膜板100仅为本实施方式中为了便于理解而绘制在图2中，其并不属于清洁装置11的一部分。其中，清洁装置11包括壳体111和设置在壳体111上的支撑架112，支撑架112上设置有用于对掩膜板100进行清洁的气体喷头113。气体喷头113用于朝向掩膜板100喷气以对掩膜板100进行清洁。通过设置气体喷头113对掩膜板进行喷气，原材料的成本较低。此外，喷气过程对曝光机内其它零部件的影响较小，从而有效的保证曝光机的正常工作不受影响。
优选的，在本实施方式中，如图3所示，清洁装置11对掩膜板100进行清洁时，气体喷头113的喷气方向与掩膜板100的夹角大于5°且小于85°。设置气体喷头113的喷气方向与掩膜板100的夹角大于5°且小于85°，可以使得喷气清扫的效率更高，附着物更容易被扫落，从而有效的提升清洁装置11的清洁效率和清洁效果。可以理解的是，前述气体喷头113的喷气方向与掩膜板100的夹角大于5°且小于85°仅为本实施方式中的一种较优的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是大于85°或小于5°，在此不进行一一列举，具体可以根据实际需要进行灵活的设置。
更优的，在本实施方式中，气体喷头113的喷气方向与掩膜板100的夹角为45°。可以理解的是，气体喷头113的喷气方向与掩膜板100的夹角为45°时，可以达到较好的清洁效果，而并不构成限定。
进一步的，在本实施方式中，气体喷头113的数量为多个，多个气体喷头113相对设置在支撑架112上；清洁装置11对掩膜板100进行清洁时，多个气体喷头113分别朝向掩膜板100的两个相对的表面进行吹气。通过设置多个气体喷头113，且多个气体喷头113分别朝向掩膜板100的两个相对的表面进行吹气，可以更全面的对掩膜板100的表面进行清洁的同时、有效的提升清洁速度，进一步提升曝光机的可靠性和工作效率。
具体的，所述气体喷头113之间的间隔范围为0.5～10mm，所述气体喷头为圆柱状，气体喷头113为圆柱状，圆柱状气体喷头113的底面直径范围为0.5～15mm，圆柱状气体喷头113的长度范围为0.5～20mm。如此设置的气体喷头113能够在保证吹扫效果的前提下节约气体喷头113的占用空间。
更为具体的，在本实施方式中，气体喷头113中吹出的气体为洁净的空气或氮气。使用洁净的空气或氮气，其性质较为稳定，不会对曝光机和掩膜板造成损坏。此外，洁净的空气和氮气的成本较低，从而有效的解决成本。
本发明的第二实施方式涉及一种曝光机。第二实施方式为第一实施方式的进一步改进方案，主要区别之处在于：在本发明第二实施方式中，如图4所示，清洁装置11还包括气流控制装置114，气流控制装置114用于控制气体喷头113所喷出气流的流速。
与现有技术相比，本发明第二实施方式所提供的曝光机中，在清洁装置11内进一步的设置了与气体喷头113相连的气流控制装置114，通过气流控制装置114控制气体喷头113所喷出气流的流速，从而防止气流过大导致损坏掩膜板或是气流过小导致掩膜板无法有效的清洁。进一步的提升曝光机的可靠性和工作效率。
本发明的第三实施方式涉及一种曝光机。第三实施方式为第一实施方式的进一步改进方案，主要区别之处在于：在本发明第三实施方式中，如图5所示，每个气体喷头113的喷气方向与掩膜板110的夹角相同且位于15°～25°之间；所述喷气方向上的壳体111侧面上设置有排气口115。具体的，可在与气体喷头113相对的壳体侧面上设置若干个排气口115，所述排气口的分布可根据气体喷头113的喷气方向与掩膜板的夹角进行调整，以使得气体喷头113喷出的气体经掩膜板110反弹后恰好对准排气口115。优选的，所述夹角为20°，所述排气口115之间的间距为50mm。
与现有技术相比，本发明第三实施方式所提供的曝光机在保留第一实施方式的全部技术效果的同时，利用各个气体喷头采用小角度的同一方向吹扫，同时在喷气方向上的壳体侧面上对应的设置排气口，不仅可以使得附着物更容易被吹走，同时也可以使吹扫的气流更有效经济的排出去，从而保证曝光机内外的气压平衡，防止气压过高对曝光机造成损害，提升曝光机的安全性。
优选的，气体喷头113所喷出的气流为脉冲气流，排气口115采用脉冲抽气的方式对清洁装置11内的气体抽气，脉冲气流的脉冲与脉冲抽气的脉冲同步或间隔固定时间。采用脉冲的冲气方式，可以增强吹除附着物的能力，同时采用与脉冲气流相协调的脉冲抽气方式进行抽气，能够很好的维持壳体111内的气流状态，保证光刻机内部的环境稳定性。
本发明的第四实施方式涉及一种曝光机。第四实施方式与第一实施方式为第一实施方式的进一步改进方案，主要区别之处在于：在本发明第四实施方式中，如图6所示，清洁装置11还包括电性检测组件116和气体调节组件117，其中，气体调节组件117与气体喷头113连接；电性检测组件116用于检测附着物的电性种类；气体调节模块117用于调节气体喷头113所喷出的气体的电性种类与附着物的电性相反。
例如，在本实施方式中，当电性检测组件116检测到附着物电性种类为正电荷时，气体调节模块117向气体喷头113喷出的气体中加入一定量的带负电荷的带电粒子。以中和附着物的电性，使得附着物不带电，更便于吹落附着物。
与现有技术相比，本发明第四实施方式所提供的曝光机在保留第一实施方式的全部技术效果的同时，通过设置电性检测组件116检测到附着物电性种类，设置气体调节模块117调节气体喷头113所喷出的气体的电性种类与附着物的电性相反。从而有效的对带电的附着物的电性进行中和，使得附着物更容易被吹落，进一步提升曝光机的工作效率。
本发明第五实施方式涉及一种曝光方法，应用于上述实施方式所提供的曝光机，具体步骤如图7所示，包括：
步骤S101：移动掩膜板至检测模块。
步骤S102：对掩膜板进行检测，判断掩膜板的表面是否存在附着物，若是，执行步骤S103，若否，执行步骤S104。
步骤S103：经由所述清洁装置对所述掩膜板进行清洁。
步骤S104：移动掩膜板至曝光模块进行曝光作业。
不难发现，本实施方式为与前述装置实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与前述实施方式互相配合实施。前述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，两者的技术效果也相同，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在前述实施方式中。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
值得一提的是，本发明实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (12)
1.一种曝光机，其特征在于，包括：
检测模块，所述检测模块用于检测掩膜板表面是否存在附着物；
清洁装置，所述清洁装置用于对所述掩膜板表面的所述附着物进行清洁；
曝光模块，所述曝光模块用于对检测到不存在所述附着物的所述掩膜板进行曝光作业。
2.根据权利要求1所述的曝光机，其特征在于，所述清洁装置包括壳体和设置在所述壳体上的支撑架，所述支撑架上设置有用于对所述掩膜板进行清洁的气体喷头；
所述气体喷头用于朝向所述掩膜板喷气以进行清洁。
3.根据权利要求2所述的曝光机，其特征在于，所述清洁装置对所述掩膜板进行清洁时，所述气体喷头的喷气方向与所述掩膜板的夹角大于5°且小于85°。
4.根据权利要求3所述的曝光机，其特征在于，所述夹角为45°。
5.根据权利要求2所述的曝光机，其特征在于，所述清洁装置还包括与所述气体喷头相连的气流控制装置，所述气流控制装置用于控制所述气体喷头所喷出的气流的流速。
6.根据权利要求2所述的曝光机，其特征在于，所述气体喷头的数量为多个，多个所述气体喷头相对设置在所述支撑架上；
所述清洁装置对所述掩膜板进行清洁时，多个所述气体喷头分别朝向所述掩膜板的两个相对的表面进行吹气。
7.根据权利要求6所述的曝光机，其特征在于，所述气体喷头之间的间隔范围为0.5～10mm，所述气体喷头为圆柱状，所述圆柱状气体喷头的底面直径范围为0.5～15mm，所述圆柱状气体喷头的长度范围为0.5～20mm。
8.根据权利要求6所述的曝光机，其特征在于，每个所述气体喷头的喷气方向与所述掩膜板的夹角相同且位于15～25°之间；所述喷气方向上的所述壳体侧面上设置有排气口。
9.根据权利要求8所述的曝光机，其特征在于，所述气体喷头所喷出的气流为脉冲气流，所述排气口采用脉冲抽气的方式对所述清洁装置内的气体抽气，所述脉冲气流的脉冲与所述脉冲抽气的脉冲同步或间隔固定时间。
10.根据权利要求2所述的曝光机，其特征在于，所述清洁装置还包括电性检测组件和气体调节组件；
所述电性检测组件用于检测所述附着物的电性种类；
所述气体调节模块用于调节所述气体喷头所喷出的气体的电性种类与所述附着物的电性相反。
11.根据权利要求2所述的曝光机，其特征在于，所述气体的种类为清洁的空气或氮气。
12.一种曝光方法，其特征在于，应用于权利要求1至11中任一项所述的曝光机，包括：
移动掩膜板至检测模块；
对所述掩膜板进行检测，判断所述掩膜板的表面是否存在附着物；
若所述掩膜板的表面不存在附着物，移动所述掩膜板至曝光模块进行曝光作业；
若所述掩膜板的表面存在附着物，经由所述清洁装置对所述掩膜板进行清洁、并再次对所述掩膜板的表面进行检测。
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