CN115026060A - 光罩清洁设备及光罩清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明的光罩清洁设备应用于一光罩盒，光罩盒包括一上盖及一底盘，底盘上供容置一光罩，光罩具有一光罩护膜，光罩清洁设备包括一主壳体、一次壳体、一光罩开盖装置、一运送装置及至少一风刀装置，次壳体是连接该主壳体。光罩开盖装置包括一升降元件及一开盖元件，开盖元件是包括一后背连接部及一罩盖部，而升降元件是用以升降该后背连接部。罩盖部是嵌入于次壳体内，罩盖部与后背连接部形成一光罩入口，且上盖是抵靠于罩盖部上。运送装置包括一滑轨及一光罩盒乘载台。光罩盒乘载台是经由滑轨移动到该光罩入口。其中，当升降元件上升开盖元件时，上盖、罩盖部、主壳体及该次壳体形成一密闭空间。

Description

光罩清洁设备及光罩清洁方法

技术领域

本发明涉及一种光罩清洁设备及光罩清洁方法，特别涉及一种用来清除光罩护膜上的污染物的光罩清洁设备及光罩清洁方法。

背景技术

在半导体工艺中，是包括一曝光工艺，其是先将一具有图案的光罩置于晶圆的上方，再利用一曝光光源通过光罩射于一晶圆上。之后，将该晶圆浸入一显影液中，就可以在晶圆上看到光罩的图案了。

该光罩上会有一层光罩护膜，该光罩护膜能避免光罩受到刮伤。此外，由于该光罩护膜会因静电而附着污染物(污染粒子)、化学物质等，所以需要对该光罩护膜进行清洁，才不会影响到半导体工艺的良率。然而，现有的光罩护膜的除尘效果与除尘效率仍有改良必要。并且，在取出该光罩的过程中，外部的污染粒子也容易附着于该光罩护膜上。

因此，如何改善上述的问题，便是本领域具有通常知识者值得去思量地。

发明内容

本发明的目的在于提供一光罩清洁设备，该光罩清洁设备对于光罩护膜具有极佳的除尘效果，且在取出该光罩的过程中还能避免外部的污染粒子附着于该光罩护膜上。

本发明的光罩清洁设备应用于一光罩盒，光罩盒包括一上盖及一底盘，底盘上供容置一光罩，光罩具有一光罩护膜，光罩清洁设备包括一主壳体、一次壳体、一光罩开盖装置、一运送装置及至少一风刀装置，次壳体是连接该主壳体。其中，光罩开盖装置包括一升降元件及一开盖元件，开盖元件是包括一后背连接部及一罩盖部，而升降元件是用以升降该后背连接部与罩盖部。此外，罩盖部是嵌入于次壳体内，罩盖部与后背连接部形成一光罩入口，且上盖是抵靠于罩盖部上。另外，运送装置包括一滑轨及一光罩盒乘载台。光罩盒乘载台是经由滑轨移动到该光罩入口，且底盘设置于光罩盒乘载台上。此外，风刀装置是用以产生一气流至该光罩护膜。其中，当升降元件上升开盖元件时，该上盖、该罩盖部、该主壳体及该次壳体形成一密闭空间。

在上所述的光罩清洁设备，其中，风刀装置包括一方位调整元件及一风刀喷嘴，风刀喷嘴是连接该方位调整元件。

在上所述的光罩清洁设备，其中，方位调整元件包括一第一轴心，该风刀喷嘴包括一第二轴心，且第一轴心垂直于第二轴心。

在上所述的光罩清洁设备，其中，该风刀装置的数量为多个，且这些风刀装置排列成ㄇ字型。

在上所述的光罩清洁设备，还包括一静电中和装置，该静电中和装置以多个α粒子制造出多个带电粒子，且这些带电粒子经由一干净气体传送至该光罩护膜。

在上所述的光罩清洁设备，其中，该底盘包括一旋转开关，该光罩盒乘载台包括一旋转单元，该旋转单元对应于该旋转开关。

在上所述的光罩清洁设备，还包括一超音波共振装置，该超音波共振装置用以产生一超音波至该光罩护膜。

在上所述的光罩清洁设备，还包括至少一流量控制装置，该流量控制装置用以控制进入该风刀喷嘴的气流量。

在上所述的光罩清洁设备，该超音波的频率是不小于20kHz。

在上所述的光罩清洁设备，该超音波共振装置包括一高度调整平台及一超音波震荡头，超音波震荡头是连接高度调整平台。

在上所述的光罩清洁设备，还包括一光罩护膜监测装置，光罩护膜监测装置用以监测该光罩护膜的振幅。

在上所述的光罩清洁设备，还包括至少一空气过滤装置，该空气过滤装置用以过滤该主壳体内的污染粒子。

本发明的另一目的在于提供一光罩清洁方法，光罩清洁方法对于光罩护膜具有极佳的除尘效果，且在取出该光罩的过程中还能避免外部的污染粒子附着于光罩护膜上。

本发明的光罩清洁方法是应用于上所述的光罩清洁设备，该光罩清洁方法包括下列步骤。首先，放置一光罩盒至该光罩入口，光罩盒包括一上盖及一底盘，且底盘上供容置一光罩。之后，将上盖与底盘分离开来，以使光罩盒乘载台只乘载底盘与光罩。之后，将底盘与光罩移动至主壳体内。之后，产生一气流至该光罩的一光罩护膜。之后，将底盘与光罩送回该光罩入口。之后，将上盖与底盘进行结合，以使光罩收纳至该光罩盒内。

在上所述的光罩清洁方法，还包括一静电中和步骤，以多个α粒子制造出多个带电粒子，且这些带电粒子经由一干净气体传送至该光罩护膜。

在上所述的光罩清洁方法，还包括一超音波共振步骤，用以产生一超音波至光罩护膜。

本发明具有下述优点：具有极佳的除尘效果，且在取出该光罩的过程中还能避免外部的污染粒子附着于该光罩护膜上。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A所绘示为风刀装置、运送装置、超音波共振装置、静电中和装置及流量控制装置位于主壳体内的示意图；

图1B所绘示为光罩清洁设备的立体图；

图1C所绘示为光罩盒的上盖及底盘的立体图；

图1D所绘示为光罩盒底面的示意图；

图2A所绘示为光罩开盖装置的示意图；

图2B所绘示为开盖元件上升时的示意图；

图3A所绘示为运送装置的示意图；

图3B所绘示为光罩盒嵌入于光罩入口的示意图；

图3C所绘示为开盖元件开启上盖的示意图；

图3D所绘示为底盘设置于光罩盒乘载台的示意图；

图4所绘示为底盘与光罩移动至主壳体内的示意图；

图5所绘示为三组风刀装置的示意图；

图6所绘示为静电中和装置的示意图；

图7所绘示为超音波共振装置的示意图；

图8所绘示为本实施例的光罩清洁方法的流程图；

图9所绘示为另一实施例的光罩清洁方法的流程图。

其中，附图标记

10：光罩清洁设备

11：主壳体

12：次壳体

13：光罩开盖装置

131：升降元件

132：开盖元件

132B：后背连接部

132C：罩盖部

132E：光罩入口

14：运送装置

141：滑轨

142：光罩盒乘载台

142S：旋转单元

15：风刀装置

151：方位调整元件

151A：第一轴心

152：风刀喷嘴

152A：第二轴心152A

16：静电中和装置

161：离子喷嘴

162：α电离器

17：超音波共振装置

171：高度调整平台

172：超音波震荡头

18：流量控制装置

19：光罩护膜监测装置

21：空气过滤装置

8：光罩盒

81：上盖

81T：卡榫座

82：底盘

82T：卡榫

82S：旋转开关

83：光罩

83F：光罩护膜

S1～S8：步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1A、图1B、图1C及图1D，图1A所绘示为风刀装置15、运送装置14、超音波共振装置17、静电中和装置16及流量控制装置18位于主壳体11内的示意图，图1B所绘示为光罩清洁设备10的立体图，图1C所绘示为光罩盒8的上盖81及底盘82的立体图，图1D所绘示为光罩盒8底面的示意图。本实施例的光罩清洁设备10是应用于一光罩盒8，光罩盒8包括一上盖81及一底盘82，上盖81是包括多个卡榫座81T，底盘82的侧边是包括多个卡榫82T，相邻的卡榫82T是对应一个卡榫座81T。并且，底盘82的底面是包括一旋转开关82S。其中，当上盖81结合于底盘82时，底盘82是被上盖8所覆盖住，且卡榫82T是嵌入于所对应的卡榫座81T内。此外，底盘82的上方是供容置一光罩83，光罩83上具有一光罩护膜83F。。

本实施例的光罩清洁设备10包括一主壳体11、一次壳体12、一光罩开盖装置13、一运送装置14、三组风刀装置15、一静电中和装置16、一超音波共振装置17、多个流量控制装置18、一光罩护膜监测装置19及多个空气过滤装置21，次壳体12是连接主壳体11，且次壳体12与主壳体11相互导通。其中，风刀装置15、静电中和装置16、超音波共振装置17、流量控制装置18及光罩护膜监测装置19是设置于主壳体11内，运送装置14所设置位置则是横跨了主壳体11及次壳体12。

请再次参阅图1B及同时请参阅图2A及图2B，图2A所绘示为光罩开盖装置13的示意图，图2B所绘示为开盖元件132上升时的示意图。光罩开盖装置13包括一升降元件131及一开盖元件132，开盖元件132是包括一后背连接部132B及一罩盖部132C，后背连接部132B是连接罩盖部132C，且罩盖部132C的外观呈ㄇ字型隔板的态样。值得注意的是，升降元件131是用以上升或下降后背连接部132B与罩盖部132C。此外，光罩开盖装置13的罩盖部132C是嵌入于次壳体12内，罩盖部132C与后背连接部132B会形成一光罩入口132E，光罩入口132E便是光罩盒8所摆放的位置区域。

请参阅图3A及图3B，图3A所绘示为运送装置14的示意图，图3B所绘示为光罩盒8嵌入于光罩入口132E的示意图。运送装置14包括一滑轨141及一光罩盒乘载台142，滑轨141的其中一端在主壳体11内，滑轨141的另一端在次壳体12内，而光罩盒乘载台142是包括一旋转单元142S，旋转单元142S是对应于底盘82的旋转开关82S。详细来说，当旋转单元142S转开旋转开关82S时，卡榫82T是缩入于底盘82内，其没有嵌入于所对应的卡榫座81T内。这样一来，才能将光罩盒8的上盖81及底盘82分隔开来。

此外，光罩盒乘载台142是以可移动的方式连接滑轨141，所以光罩盒乘载台142能通过滑轨141移动到光罩入口132E处。具体来说，当光罩盒乘载台142经由滑轨141移动到次壳体12内时，光罩盒乘载台142会显露于光罩入口132E(请再次参阅图1B)。这样一来，光罩盒8便能设置于光罩盒乘载台142上(光罩盒8是通过底盘82设置于光罩盒乘载台142上)。

请参阅图3C，图3C所绘示为开盖元件132开启上盖81的示意图，当光罩盒8设置于光罩盒乘载台142上时，光罩盒8的上盖81是抵靠于罩盖部132C上。因此，光罩清洁设备10要从光罩盒8露出光罩83时，旋转单元142S会转开旋转开关82S且升降元件131也会立即上升后背连接部132B，上盖81便会随着罩盖部132C往上升起。之后，上盖81会与底盘82分离开来，此刻的光罩盒乘载台142只乘载底盘82与底盘82上方的光罩83(请参阅图3D)。

请再次参阅图3C及同时参阅图4，图4所绘示为底盘82与光罩83移动至主壳体11内的示意图。值得注意的是，当升降元件131上升后背连接部132B后，运送装置14也会经由光罩盒乘载台142将底盘82与光罩83移动至主壳体11内，也就是将光罩83移动到风刀装置15、静电中和装置16及超音波共振装置17的下方处。并且，当光罩盒8的上盖81与罩盖部132C往上升起，上盖81、罩盖部132C、主壳体11及次壳体12会形成一密闭空间。这样一来，光罩清洁设备10在取出光罩83的过程中便能避免外部的污染粒子附着于光罩护膜83F上。此外，在清洁光罩护膜83F时，也能确保光罩护膜83F在该密闭空间内。

请再次参阅图4及同时参阅图5，图5所绘示为三组风刀装置15的示意图。风刀装置15包括一方位调整元件151及一风刀喷嘴152，风刀喷嘴152是连接方位调整元件151。其中，方位调整元件151包括一第一轴心151A，而风刀喷嘴152包括一第二轴心152A，第一轴心151A是垂直于第二轴心152A。因此，经由第一轴心151A及第二轴心152A可将风刀喷嘴152进行上下移动、左右移动及旋转变化，以达成风刀装置15调整高低或左右位置及旋转角度。

此外，风刀装置152是用以产生一气流至光罩护膜83F，以藉由该气流将污染粒子吹离光罩护膜83F。具体来说，该气流是从风刀喷嘴152所喷射而出，且风刀喷嘴152能经由方位调整元件151改变该气流的喷射角度。因此，风刀装置152可依据不同光罩83的厚度(即光罩护膜83F的位置)进行调整，以达到最佳除尘效果。

另外，本实施例的光罩清洁设备10是具有三组风刀装置15，此三组风刀装置15被排列成ㄇ字型。如此一来，两组侧向的风刀装置15对于侧向立面的物体会具有极佳的除尘效果。

此外，每一个流量控制装置18是对应一个风刀喷嘴152，流量控制装置18是用以控制进入风刀喷嘴152的气流量。这样一来，有利于风刀喷嘴152使用最佳的气流量进行除尘，达到最好的除尘效果。

请再次参阅图4及同时参阅图6，图6所绘示为静电中和装置16的示意图。静电中和装置16是包括一α电离器162及多个离子喷嘴161，α电离器162是用以产生多个α粒子。之后，静电中和装置16经由这些α粒子制造出多个带电粒子，且这些带电粒子再经由离子喷嘴161传送至光罩护膜83F，使得污染粒子容易与光罩护膜83F分离开来。其中，静电中和装置16是利用风力(干净气体)将带电粒子快速到达光罩护膜83F表面，所以相较于传统的静电中和装置更能有效除静电。

请再次参阅图4及同时参阅图7，图7所绘示为超音波共振装置17的示意图。超音波共振装置17是包括一高度调整平台171及一超音波震荡头172，超音波震荡头172是连接高度调整平台171，而高度调整平台171是用以调整超音波震荡头172的高度位置。在本实施例中，超音波共振装置17是经由超音波震荡头172产生一超音波至光罩护膜83F，以使光罩护膜83F及依附在光罩护膜83F上的污染粒子产生共振。如此一来，污染粒子容易从光罩护膜83F掉落到外部。上述中，该超音波的频率是不小于20kHz，且该超音波的最佳的频率约为35kHz。

此外，风刀装置15、静电中和装置16及超音波共振装置17皆是位于光罩盒乘载台142上方，所以风刀装置15、静电中和装置16及超音波共振装置17能同时对光罩护膜83F进行除尘。并且，通过光罩盒乘载台142在滑轨141上来回移动，更能增加清洁光罩护膜83F的功效。

另外，光罩护膜监测装置19是设置在超音波共振装置17的旁侧。值得注意的是，光罩护膜监测装置19是用以监测光罩护膜83F的振幅。这样一来，防止因超音波振动造成光罩护膜83F的振动过大，导致光罩护膜83F损坏。

此外，空气过滤装置21是设置流量控制装置18旁侧，空气过滤装置21是用以过滤该污染粒子，以减少光罩清洁设备10内的污染物。

在本实施例中，当光罩护膜83F完成清洁程序时，运送装置14还会将底盘82连同光罩83送回光罩入口132E，也就是光罩盒8的开盖处。接着，光罩开盖装置13再将上盖81与底盘82结合，且旋转单元142S会锁固旋转开关82S，以使光罩83再度收纳于光罩盒8内。

综上所述，光罩清洁设备10经由风刀装置15、静电中和装置16及超音波共振装置17对于光罩护膜83F具有极佳的除尘效果，且在取出光罩83与收纳光罩83的过程中还能避免外部的污染粒子附着于光罩护膜83F上。

请参阅图8，图8所绘示为本实施例的光罩清洁方法的流程图。本实施例的光罩清洁方法是应用于光罩清洁设备10，光罩清洁方法包括下列步骤。首先，请参阅图1C、图3B及步骤S1，放置一光罩盒8至光罩入口132E，光罩盒8包括一上盖81及一底盘82，且底盘82上供容置一光罩83。

之后，请参阅图3C、图3D及步骤S2，将上盖81与底盘82分离开来，以使光罩盒乘载台142只乘载底盘82与光罩83。详细来说，上盖81与底盘82是经由开盖元件132开启分离。

之后，请参阅图4及步骤S3，经由运送装置14将底盘82与光罩83移动至主壳体11内。

之后，请参阅图6及步骤S4，步骤S4是相当于一静电中和步骤，经由静电中和装置16以多个α粒子制造出多个带电粒子，且这些带电粒子经由一干净气体传送至光罩83的一光罩护膜83F，以使污染粒子容易与光罩护膜83F分离开来。

之后，请参阅图7及步骤S5，步骤5是相当于一超音波共振步骤，经由超音波共振装置17产生一超音波至光罩护膜83F，以使光罩护膜83F及依附在光罩护膜83F上的污染粒子产生共振。因此，污染粒子容易从光罩护膜83F掉落到外部。。

之后，请参阅图5及步骤S6，经由多个风刀装置15产生一气流至光罩护膜83F，以使污染粒子吹离光罩护膜83F。

之后，请参阅步骤S7，经由运送装置14将底盘82与光罩83送回光罩入口132E处。

之后，请参阅步骤S8，经由开盖元件132将上盖81与底盘82进行结合，以使光罩83收纳至光罩盒8内。

在上述的光罩清洁方法中，是依序进行步骤S4、步骤S5及步骤S6。然而，在其他的实施例中，也能同时执行步骤S4、步骤S5及步骤S6(请参阅图9)。具体来说，风刀装置15、静电中和装置16及超音波共振装置17能同时对光罩护膜83F进行除尘，不需要依序分别执行。并且，在其他的实施例中，还能将光罩盒乘载台142于主壳体11内来回移动数次。如此一来，相当于上述的步骤S4、步骤S5及步骤S6都被重复执行多次，更有利于清洁光罩护膜83F。

综上所述，本实施例的光罩清洁方法藉由光罩清洁设备10的风刀装置15、静电中和装置16及超音波共振装置17对于光罩护膜83F具有极佳的除尘效果，且本方法还会将清洁后的光罩83收纳回原本的光罩盒8内。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种光罩清洁设备，应用于一光罩盒，该光罩盒包括一上盖及一底盘，该底盘上供容置一光罩，该光罩具有一光罩护膜，其特征在于，该光罩清洁设备包括：

一主壳体；

一次壳体，连接该主壳体；

一光罩开盖装置，设有：

一升降元件；及

一开盖元件，设有：

一后背连接部，该升降元件用以升降该后背连接部；及

一罩盖部，嵌入于该次壳体内，该罩盖部与该后背连接部形成一光罩入口，且该上盖抵靠于该罩盖部上；

一运送装置，设有：

一滑轨；及

一光罩盒乘载台，经由该滑轨移动到该光罩入口，且该底盘设置于该光罩盒乘载台上；以及

至少一风刀装置，用以产生一气流至该光罩护膜；

其中，当升降元件上升该后背连接部与该罩盖部时，该上盖、该罩盖部、该主壳体及该次壳体形成一密闭空间。

2.根据权利要求1所述的光罩清洁设备，其特征在于，该风刀装置包括：

一方位调整元件；及

一风刀喷嘴，连接该方位调整元件，该方位调整元件用以调整该风刀喷嘴的角度。

3.根据权利要求2所述的光罩清洁设备，其特征在于，该方位调整元件包括一第一轴心，该风刀喷嘴包括一第二轴心，且该第一轴心垂直于该第二轴心。

4.根据权利要求1或2所述的光罩清洁设备，其特征在于，该风刀装置的数量为多个，且这些风刀装置排列成ㄇ字型。

5.根据权利要求1所述的光罩清洁设备，其特征在于，还包括一静电中和装置，该静电中和装置以多个α粒子制造出多个带电粒子，且这些带电粒子经由一干净气体传送至该光罩护膜。

6.根据权利要求1所述的光罩清洁设备，其特征在于，该底盘包括一旋转开关，该光罩盒乘载台包括一旋转单元，该旋转单元对应于该旋转开关。

7.根据权利要求5所述的光罩清洁设备，其特征在于，还包括一超音波共振装置，该超音波共振装置用以产生一超音波至该光罩护膜。

8.根据权利要求2所述的光罩清洁设备，其特征在于，还包括至少一流量控制装置，该流量控制装置用以控制进入该风刀喷嘴的气流量。

9.根据权利要求7所述的光罩清洁设备，其特征在于，该超音波的频率不小于20kHz。

10.根据权利要求7所述的光罩清洁设备，其特征在于，该超音波共振装置包括：

一高度调整平台；及

一超音波震荡头，连接该高度调整平台。

11.根据权利要求7所述的光罩清洁设备，其特征在于，还包括一光罩护膜监测装置，该光罩护膜监测装置用以监测该光罩护膜的振幅。

12.根据权利要求1所述的光罩清洁设备，其特征在于，还包括至少一空气过滤装置，该空气过滤装置用以过滤该主壳体内的污染粒子。

13.一种光罩清洁方法，应用于根据权利要求7所述的光罩清洁设备，其特征在于，该光罩清洁方法包括：

放置一光罩盒至该光罩入口，该光罩盒包括一上盖及一底盘，且底盘上供容置一光罩；

将该上盖与该底盘分离开来，以使该光罩盒乘载台只乘载该底盘与该光罩；

将该底盘与该光罩移动至该主壳体内；

产生一气流至该光罩的一光罩护膜；

将该底盘与该光罩送回该光罩入口；及

将该上盖与该底盘进行结合，以使该光罩收纳至该光罩盒内。

14.根据权利要求13所述的光罩清洁方法，其特征在于，还包括一静电中和步骤，经由该静电中和步骤以多个α粒子制造出多个带电粒子，且这些带电粒子经由一干净气体传送至该光罩护膜。

15.根据权利要求13所述的光罩清洁方法，其特征在于，还包括一超音波共振步骤，经由该超音波共振步骤产生一超音波至该光罩护膜。

Images