CN101464626B - 从掩模板移除护膜的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从可用于光刻的掩模板移除护膜的装置和方法。本发明的目的是提供以通用的方式能够从掩模板移除护膜的可能性，而不进一步污染或者损伤掩模板。在本方明的装置中至少设有一个手柄，用于操作设有护膜的掩模板，所述手柄具有至少两个固定元件，通过施加的压力接合在一掩模板的边缘；此外在这种环境下，至少设有一个探测器，用于非接触地确定形成于护膜的径向外边缘的支座的位置；一加热装置，用于加热粘合剂，护膜通过所述粘合剂材料连续性地与一掩模板固紧；以及一从一掩模板移除所述护膜的移除装置，具有一掩模板固定部件和一护膜移除部件。

Description

从掩模板移除护膜的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种从可用于光刻的掩模板移除护膜的装置和方法。
背景技术
长期以来，特别是在微型半导体部件的制造中，使用设置有结构的掩模板已经很普遍了，其以光刻方式在用于电子电路的衬底(晶片)上产生非常易损的设计结构。在此环境下，对掩模板具有高的要求，特别是形成于其上的可用的结构。然而，这也涉及它们的纯度，并且要求避免微粒附着。
近期，由于形成于相应的衬底上的结构已经越来越小，在使用中对纯度和避免掩模板缺陷的相应要求已经增加。因此在掩模板上设置了所谓的护膜。护膜是掩模板结构的保护元件。其包括一框架和一薄膜，该薄膜在光刻应用中是光学透明的。然后使用粘合剂将护膜框架的一较低侧以材料连续性地连接到掩模板，该框架设置在护膜的相对侧，薄膜连接到框架上。因此掩模板结构受到护膜和其薄膜的保护。因为薄膜设置地与掩模板的结构表面有一间距，在曝光过程中可以将附着在薄膜上微粒在焦距之外而不在相应的衬底表面上成像，这样就不会产生微粒引起的曝光误差。
然而，已经发现在掩模板结构在使用过程中会直接产生缺陷。然而，由于护膜设置在其上，他们不能被消除或者修改。为此需要暂时地移除护膜。
以前这样的移除几乎仅通过手工进行。在此环境下，加热相应的掩模板以致所使用的粘合剂软化，然后操作员可以用手从掩模板移除护膜。显然地这表现了一不满意的情形，并且因此纯度要求不能达到所需的程度。
用于操作的支座形成在在框架上，实际上在其径向外边缘上。然而所使用的护膜既不规范也不标准，以致护膜可以具有不同的维数，例如涉及几何设计和维数。框架可以具有不同的高度，以致护膜的薄膜到掩模板表面的间距可以不同。这也适用于支座。使用不同的粘合剂用来材料连续性地连接，因此其也可以具有彼此不同的特性，也就是，不同的分离行为。
操作员通过手工的操作预先考虑大量的这些差别。除了已经提到的纯度问题，然而，不可能充分地避免操作员的误操作，以致损伤或者甚至毁坏价格昂贵的掩模板，然后不得不用新准备的掩模板替换。
发明内容
因此本发明的目的是提供以通用的方式能够从掩模板移除护膜的可能性，而不进一步污染或者损伤掩模板。
根据本发明通过具有权利要求1的特征的一装置达到该目的。在这个方面，也可能根据权利要求10的方法进行。
有利的实施例和进一步的发展可以通过从属权利要求限定的特征达到。
在这个方面根据本发明的装置可以以非常复杂的方式被制成，以特别避免仍然必要的手工工作程序，但至少将它们降低到比前述的情况要低得多的最小程度。
优选地，可以使用一手柄来操作掩模板，通过所述手柄可以调整并传输掩模板。为此，当移动时，需要牢固固定所述掩模板，但是也需要简单解除所述固定。然而应该避免损伤所述掩模板。然后可以利用两个固定元件将所述相应的掩模板紧固住在两个相对地设置的侧，所述两个固定元件优选地以力传递和形状匹配的方式接合在所述掩模板的所述径向外边缘三个点上，通过应用压缩力并且在所述固定元件上相应设计紧固住保持元件。优选地，在这个方面通过所述固定元件作用的所述压缩力应该由弹簧力施加。然后，用于解除所述固定元件的固定的移动驱动器应该仅用于所述解除程序或者用于所述手柄的开启。优选地，可以使用拉伸弹簧，其在一侧固定固紧所述手柄并且在另一侧连接一固定元件。每个固定元件上应该设有至少一个弹簧。所述固定元件可以由一纵向的导向装置引导。然后启动可选地具有一传动装置的一驱动器，用于打开手柄，以产生逆着所述弹簧的弹簧力作用的力，其大于所述固定元件的弹簧力并且所述掩模板因此可以脱离接合。这个移动可以通过连接到所述固定元件的一杠杆传动的杠杆的驱动移动来发起。
然而一驱动器，例如一合适的电动机，也可以移动偏心元件，使得因此也可以从所述相应的掩模板的外边缘移开所述固定元件，或者他们可以被移动地分离。当这样的一手柄紧固住掩模板时，因此产生可再生的力，其总是与一线性弹簧恒量相等，而没有必要做其它的测量。
正如在说明书的介绍部分已经提到的，既然不同的护膜可以固紧掩模板，一探测器也应该和其一起存在，以一非接触的方式确定布置在所述相应的护膜的径向外边缘的支座的位置。优选地可以为能够处理图像的一摄像机。一掩模板然后相对于所述探测器设置，可选地利用前述的手柄，然后确定在所述护膜上的所述支座的位置。为此有必要沿着至少一个轴以直线的方式移动所述护膜。在此环境下可以以限定的方式将所述护膜放在一支撑架上，例如，在一托架/工作台上。在此环境下可以仅在所述护膜一侧确定所述支座位置。在这个方面确定从所述掩模板到至少一个支座的间距是很重要的。如果已知通常的四个支座中的至少一个的位置，可以计算其它三个的位置并用于控制所述护膜的一移除装置。
确定所述支座位置之后，然后可以转移所述相应的掩模板到所述移除装置并且放入一掩模板固定部件，其可以具有接合在所述掩模板的所述外边缘的制动器。一加热装置可以设置在所述移除装置上，优选地在所述掩模板下方，通过所述加热装置进行加热可以释放所述具有材料连续性的粘合剂的黏合。可以使用一加热元件用于发出适当的电磁辐射并将其导向至所述掩模板。
当考虑确定了的所述护膜上的支座的位置时，然后控制所述护膜移除部件，因此将钉子插入所述支座。它们首先相对于所述支座位置移动，并考虑所述支座彼此之间和到所述掩模板表面的间距。如果所述插入钉子相对于所述支座成一行，它们可以无风险地以一直线的方式移动并且这样可以被插入所述支座，而其本身、所述掩模板或者所述护膜不会损伤。如果所述钉子被插入所述支座，可以通过所述钉子施加拉力效果以从所述掩模板分离所述护膜。所述力效果应该优选地垂直作用于所述掩模板预先调整的平面。
在这个方面，可以有利的使用四个移除驱动器，其被所述护膜移除部件和/或所述掩模板固定部件的拱座支撑。因此可以通过拉力效果结合加热导致的降低的粘合效果，将护膜从掩膜板分离。
在这个方面，按步骤进行是有利的。这意味着所述有效拉力成阶梯形式继续地增加。随着增加的拉力达到一级别后，在随后的步骤中的通过可预先调整的数量再次增加所述拉力之前，在一可预先调整的紧固住保持时间内可以保持恒定。但是，相应的拉力以一恒量一步一步地增加也可以是变化的。在最后提到的示例中，当考虑所述瞬间掩模板温度和/或一力或者一测量出的力矩时可以发生这种情况。因此可以考虑在所述护膜分离时的所述分离行为和可选地所述瞬间状态。由于可以确定具有材料连续性的所述连接已被解除，并且发现所述测量出的拉力或者力矩下降，因此可以终止所述移除。
因此可以更进一步地加快所述护膜的分离，并且如果一不规则的拉力效果施加在所述护膜上则可以降低损伤风险，也就是，优选地通过将所述钉子插入其中在一个支座施加比所述其他支座更大的拉力。这可以使用一移除驱动器来实现，例如，其具有一更大汽缸内部活塞直径和/或一更大的内部压力作用于其上。所述内部压力也可以被控制和调节，使得改变所述拉力差，且所述瞬间存在的所述粘合剂的粘合效果和/或具有粘合剂的所述掩模板的温度可以被考虑。因此在所述移除过程中也可以继续地增加所述拉力差。
在从所述掩模板分离所述护膜之后，可以分别地转移他们，然后清理，从而可以消除已经发生的任何缺陷。随后，可以再次在一掩模板上设置一护膜然后再次插入。
附图说明
本发明将利用下面的实施例更详细地说明。示出为：
图1为具有护膜的掩模板的立体示意图；
图2为用于本发明的手柄的一实施例；
图3为用于本发明的手柄的另一实施例；
图4为用于确定支座位置的探测器的设置；以及
图5为护膜移除部件的一实施例。
具体实施方式
图1示出了具有通过粘合剂连接在其上的护膜2的掩模板1的立体示意图。在护膜2框架的较低的边缘和结构形成于其上的掩模板1的表面之间建立具有材料连续性的连接。粘合剂可以在加热的时候变软，然后护膜2可以从掩模板1移除。为此并且为了处理护膜，四个支座2.1以盲孔的形式设置在护膜框架2.2的径向外部边缘上，护膜移除部件5的钉子5.1钻孔插入该孔，钉子5.1也可以被引入用于护膜2的分离。在此环境下，两个支座2.1各自设置一侧并且另外两个支座2.1设置在相对设置的一侧。护膜2的上侧的全部区域由薄膜2.3紧密覆盖，因此密封地覆盖了掩模板1结构。
护膜框架2.2可以具有不同的几何设计和维数。支座2.1可以设置在不同的护膜2的不同位置，并且护膜2可以以一种非限定的方式连接到掩模板1。因此可以非对称地、倾斜地或者对称地设置掩模板1上的护膜2，其必须考虑护膜2的自动移除。
根据图2和图3的两个实施例已经将可以用于本发明装置的一手柄3描述清楚了。
在图2示出的手柄3的实施例中，设有两个固定元件3.1，其臂相互平行。该臂可以以一直线的方式垂直于其纵轴移动。它们为此由相配的纵向导向装置接收。三个掩模板紧固住保持元件3.2成三角形地设置在固定元件3.1上，并被设计以使掩模板1可以与它们以形状匹配的方式并且通过与固定元件3.1接合的弹簧3.3的拉力紧固住掩模板1。
固定元件3.1逆着有效弹簧力移动，释放或者也接收一掩模板1，因此彼此的间距增加。为此设有一驱动器3.4。在此环境下，一电动机离心地旋转和移动成形的元件。用于开启手柄3所需的固定元件3.1的移动可以通过它们的移动达到，可选地通过直接的接触。偏心元件可以为一相应的旋转圆盘，此外具有两个凸轮或者也有两个凸轮圆盘。
可以将驱动器元件、弹簧和导向装置以封闭的方式容纳入一壳体中，以致仅暴露固定元件3.1与其掩模板紧固住保持元件3.2。
图3示出的手柄3不同于这个实施例，其中选择了一不同的用于开启的驱动器3.4。在此环境下，一电动机通过一传动装置移动一杠杆传动3.5的两个杠杆。杠杆再次连接到固定元件3.1，以致已经紧固住的掩模板1可以被释放或者手柄3可以被开启用于接收一新的掩模板1。也可以通过弹簧3.3(此处未示出)施加给手柄3用于紧固住掩模板1的夹力，也或者恢复力，该弹簧直接地与固定元件3.1接合，但是也可选地与杠杆传动3.5的杠杆接合。
图4示出了用于确定支座2.1在护膜2上位置的一探测器4的可能的设置。一摄像机在这里用作一探测器4。具有护膜2的掩模板1可以设置在工作台6上(未示出)。然后探测器4和掩模板1可以相对于彼此移动。在这个方面，探测器4和/或工作台6的图像数据和可选的位置数据可以被探测和考虑用于支座2.1的位置确定。
确定位置之后，相应的可以使用已知的位置数据将相应的掩模板1提供给一移除装置。掩模板1插入到一掩模板固定部件中并且与其牢固地固紧。
一辐射加热器可以作为加热装置设置在掩模板1之下，并且可以将掩模板加热到所需的温度以致软化粘合剂。
然后可以使用护膜移除部件5从掩模板1分离护膜2，其例子在图5示出，其设置在掩模板1的相对地设置的侧。
在此环境下，用于将钉子5.1插入护膜2的支座2.1的的两个相应的线性驱动器位于两个相对地设置的侧。因此可以考虑支座2.1的设置，并且可选地也可以考虑在一护膜侧的支座2.1的间距。如果插入钉子5.1的纵轴与支座2.1的纵轴成一直线，可以通过相应地移动驱动器将钉子5.1插入支座2.1。此外，相应的移除驱动器5.2设置在四个钉子5.1的每个之上。导致护膜2分离的拉力然后可以由移除驱动器5.2施加。
钉子5.1可以在相互垂直地成直线的两个轴上由驱动器5.3移动。一个钉子5.1也可以各自单独地独立于其它钉子5由驱动器5.3移动。
然而，应该同时地控制和调节移除驱动器5.2，但是要考虑至少一个移除驱动器5.2的大体部分的偏差。
然而，也可以整体上垂直移动护膜移除部件5，以便也能够把支座2.1的第三坐标考虑进来。

Claims (14)

1.一种从可用于光刻的掩模板移除护膜的装置，其中具有
至少一个固紧手柄(3)，用于操作设有护膜(2)的掩模板(1)，所述手柄具有至少两个固定元件(3.1)，其通过施加的压力接合在掩模板(1)的边缘；
至少一个探测器(4)，用于非接触地确定形成于护膜(2)的径向外边缘的支座(2.1)的位置，所述支座(2.1)的数量是四个；
一加热装置，用于加热粘合剂，护膜(2)通过所述粘合剂以材料连续性地与掩模板(1)固紧；以及
一从掩模板(1)移除所述护膜(2)的移除装置，其具有一掩模板固定部件和一护膜移除部件(5)，
其中，在所述护膜移除部件(5)上设有钉子(5.1)和移除驱动器(5.2)，使每个支座(2.1)设置于护膜(2)的所述外边缘上，所述钉子插入所述每个支座(2.1)，且拉力作用于护膜(2)框架的四个支座(2.1)上，用于从掩模板(1)上分离一护膜(2)，并且所述移除驱动器(5.2)作用于可被插入所述支座(2.1)的四个插入钉子(5.1)上，所述移除驱动器施加拉力用于从掩模板(1)分离护膜(2)，其中所述移除驱动器(5.2)之一具有比另外的三个移除驱动器(5.2)更大的力作用。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于通过拉伸弹簧(3.3)给所述手柄(3)的所述固定元件(3.1)预加应力；且具有一杠杆传动(3.5)或者偏心元件(3.6)的一驱动器(3.4)与所述固定元件(3.1)接合，用于释放被所述手柄(3)紧固住的掩模板(1)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述固定元件(3.1)接合在掩模板(1)的三个点(3.2)上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于通过一双轴驱动器(5.3)以一直线的方式能移动所述插入钉子(5.1)，且在垂直于这两个轴形成的平面的成直线的轴上所述插入钉子垂直可调。
5.根据前述权利要求1所述的装置，其特征在于所述加热装置将电磁辐射导向一较低的掩模板侧。
6.根据前述权利要求1所述的装置，其特征在于所述探测器(4)由能够图像处理的摄像机构成。
7.一种从可用于光刻的掩模板移除护膜的方法，其中利用一相对于一探测器(4)的手柄(3)定位设置有一护膜(2)的掩模板(1)，并且通过所述探测器(4)探测在相应的护膜(2)的径向外边缘的支座(2.1)的位置，然后所述掩模板(1)被提供给一护膜移除部件(5)，所述掩模板(1)和所述护膜(2)在其中被固定；其中移动插入钉子(5.1)以致将它们在所述护膜(2)上相对于前面已探测的支座(2.1)的位置排成一行，并插入到所述支座(2.1)中；一加热装置加热所述掩模板(1)，用于软化以材料连续性地连接所述护膜(2)和所述掩模板(1)的粘合剂，通过具有被一掩模板固定部件紧固住的掩模板(1)的所述插入钉子(5.1)在增加了的掩模板的温度下对所述护膜(2)施加拉力，直到所述护膜(2)从所述掩模板(1)上分离，并且当分离所述护膜(2)时，作用于一个插入钉子(5.1)上的拉力比作用于其他插入钉子(5.1)上的拉力更大。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于通过所述插入钉子(5.1)施加到所述护膜(2)上的所述拉力持续地增加直到分离所述护膜(2)。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述拉力相对于所述掩模板(1)的平面垂直地施加。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于以阶梯形式增加所述拉力并且在每一阶段观察维续时间。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于当达到一预设的拉力值和/或者一预设的掩模板温度后，所述拉力增加。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在从所述掩模板(1)分离所述护膜(2)的过程中测量相应的拉力和/或力矩。
13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述探测器(4)以非接触的方式确定位于所述护膜(2)的所述径向外边缘的至少一个支座(2.1)的位置，因此当考虑以这种方式确定的支座(2.1)的位置时，一三轴驱动器控制用于插入所述护膜(2)的所述支座(2.1)中的所述插入钉子(5.1)。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述手柄(3)的固定元件(3.1)仅通过弹簧(3.3)的拉力效果固定住所述掩模板(1)，并且接合在所述固定元件(3.1)的一驱动器(3.4)仅在解除所述固定时生效。
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