CN103969945A - 刮伤掩模修补装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刮伤掩模修补装置及方法，该装置包括支架装置、缺陷检测装置以及修补模块，其中，支架装置安装在光刻机室内，所述缺陷检测装置和修补模块均安装在所述支架装置上，且所述修补模块包括多个不同尺寸的修补笔芯。所述刮伤掩模修补装置的支架装置直接安装在光刻机室内，能够在掩模刮伤时及时且快速的在光刻机内部进行修理，不影响光刻机的产能，使光刻机的功能更齐全、自动化程度更高，使掩模修补直接在光刻机内完成，充分利用了光刻机的内部空间，大幅度缩短了送修周期，且快速简便、成本低廉、不影响产能。

Description

刮伤掩模修补装置及方法

技术领域

本发明涉及光刻机制造领域，特别涉及一种可应用于光刻机内部的刮伤掩模修补装置及方法。

背景技术

LCD（液晶显示屏）生产制造行业中，彩色滤光片的光刻制程需使用光刻机，由于接近式光刻机的价格远低于步进扫描光刻机，同时也能满足彩色滤光片的各项特性规格，所以业界彩色滤光片的光刻制程均采用近接式光刻设备。但实际生产过程中，由于接近式光刻机的掩模和载台上产品的间隙较小，一般在300um以下，掩模很容易被污染和刮伤，污染后可在厂内清洗，而掩模刮伤后则直接对产品造成影响，且掩模刮伤造成的产品异常经常是批量性的，良率损失较大。因此，在掩模刮伤后，通常是将损伤的掩模送至专门的掩模制作或修补厂家进行修补，修补周期较长，修补成本也很高。

现在生产中，彩色滤光片的掩模多为铬膜版，其光密度（OD）规格一般要求不小于4，目前的掩模版刮伤后主要有三种修补方法：镭射CVD（化学气相沉积）修补方法、镭射液态合金涂布修补方法、注射印刷修补方法。另外，目前市场上在售或者相关文献提及的修补设备，都是孤立的专门的有修理平台的较大型的设备。例如，现有技术中存在的一种用于修补刮伤掩模的修理设备，该设备采用镭射和光阻注射结合的修理方法，由于该修理设备都是相互孤立的，价格比较昂贵，需要掩模的修理平台，且对于刮伤类的缺陷都使用比较复杂和昂贵的修补材料，成本较高。

发明内容

本发明提供一种可应用于光刻机内部的刮伤掩模修补装置及方法，以克服现有技术中掩模修补周期长、成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种刮伤掩模修补装置，包括：支架装置、缺陷检测装置以及修补模块，其中，支架装置安装在光刻机室内，所述缺陷检测装置和修补模块均安装在所述支架装置上，且所述修补模块包括多个不同尺寸的修补笔芯。

作为优选，所述支架装置包括悬吊杆、掩模支架以及二维移动导杆，所述悬吊杆设置在所述掩模支架的两侧，所述二维移动导杆与所述缺陷检测装置和修补模块相连。

作为优选，所述悬吊杆通过一旋转杆与所述掩模支架相连。

作为优选，所述掩模支架的四周设有多个掩模吸附夹。

作为优选，所述修补模块包括笔芯夹持装置和修补液的存储和抽取装置，其中，所述笔芯夹持装置包括卡盘和可升降杆；所述修补液的存储和抽取装置包括：抽取泵、存储瓶和存储管，所述可升降杆分别与所述二维移动导杆和卡盘接触，所述卡盘上设有与所述不同尺寸笔芯对应的卡槽，所述存储管设置在所述修补笔芯的顶部并与所述存储瓶相连，所述存储瓶与所述抽取泵相连。

作为优选，所述修补笔芯为记号笔芯。

作为优选，采用速干墨水作为修补液。

作为优选，所述存储管为塑料材质。

作为优选，所述存储瓶与所述存储管之间通过导管连通。

作为优选，所述笔芯夹持装置还包括设置在所述修补笔芯上，用于控制所述修补笔芯升降的升降导杆。

作为优选，所述控制模块为PC机。

本发明还提供一种刮伤掩模修补方法，包括：对刮伤掩模进行清洗；将清洗后的刮伤掩模送至支架装置；缺陷检测装置对所述刮伤掩模进行缺陷定位扫描和拍照；根据缺陷检测装置的检测结果选择掩模的修补区域和路径；修补模块根据已选择的修补区域和路径对刮伤掩模进行修补。

作为优选，所述修补模块根据已选择的修补区域和路径对刮伤掩模进行修补的步骤包括：对修补区域上的缺陷进行尺寸测量，并选择对应尺寸的修补笔芯；抽取泵提供动力将修补液供应至对应的修补笔芯处；修补笔芯沿着已选择路径对刮伤掩模进行修补。

作为优选，采用接触式修补方法对所述刮伤掩模进行修补。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：刮伤掩模修补装置的支架装置直接安装在光刻机室内，能够在掩模刮伤时及时且快速的在光刻机内部进行修理，不影响光刻机的产能，使光刻机的功能更齐全、自动化程度更高，使掩模修补直接在光刻机内完成，充分利用了光刻机的内部空间，大幅度缩短了送修周期，且快速简便、成本低廉、不影响产能。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中刮伤掩模修补装置（掩模支架垂直于水平面）的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式中刮伤掩模修补装置（掩模支架平行于水平面）的结构示意图；

图3为本发明一具体实施方式中刮伤掩模修补装置中修补模块（修补笔芯倾斜设置）的结构示意图；

图4为本发明一具体实施方式中刮伤掩模修补装置中修补模块（修补笔芯竖直设置）的结构示意图；

图5为本发明一具体实施方式中刮伤掩模修补方法的流程图。

图中：1-支架装置、11-悬吊杆、12-掩模支架、13-二维移动导杆、14-旋转杆、15-掩模吸附夹、2-缺陷检测装置、3-修补模块、31-可升降杆、32-卡盘、33-修补笔芯、34-存储瓶、35-存储管、36-导管。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参照图1~4，本发明提供一种刮伤掩模修补装置，包括支架装置1、缺陷检测装置2、控制模块（未图示）以及修补模块3。其中，所述支架装置1安装在光刻机室内用于固定刮伤掩模，所述缺陷检测装置2和修补模块3均安装在所述支架装置1上。具体地，所述支架装置1可悬吊在光刻机的任何空闲的空间内，本实施例优选为悬吊在光刻机的载台原位区上方，当然也可以用于掩模清洗机等其它设备内部作为其附属结构。掩模刮伤时，缺陷检测装置2通过在所述支架装置1上移动对所述刮伤掩模进行定位扫描及拍照；控制模块根据所述缺陷检测装置2的检测结果选择所述刮伤掩模的修补区域及路径，并对所述修补区域的掩模缺陷尺寸进行测量；修补模块3包括多个不同尺寸的修补笔芯，并根据所述控制模块测量的结果选择对应尺寸的修补笔芯33，并根据所述路径在所述支架装置1上移动修补模块3至所述修补区域对所述掩模缺陷进行修补。无需将刮伤掩模送至修补厂家进行修理，缩短了掩模的修补周期并节省了修补成本。此外，本实施例的刮伤掩模修补装置能够在掩模刮伤时及时且快速的在光刻机内部进行修理，不影响光刻机的产能，并可以大大缩短送修周期。

请继续参照图1~4，所述支架装置1包括悬吊杆11、掩模支架12以及二维移动导杆13，所述悬吊杆11设置在所述掩模支架12的两侧，所述二维移动导杆13与所述缺陷检测装置2和修补模块3相连。具体地，所述悬吊杆11用于悬挂和固定所述刮伤掩模修补装置，所述掩模支架12用于承载掩模，缺陷检测装置2和修补模块3在所述二维移动导杆13上移动，实现对掩模的检测和修补。较佳的，所述悬吊杆11通过一旋转杆14与所述掩模支架12相连。所述旋转杆14能够绕自身的中心轴进行90度旋转，使得所述掩模支架12能够在平行于水平面和垂直于水平面两种状态下转换，便于实际运用，具体请对比图1和图2。较佳的，所述掩模支架12周围还设有多个掩模吸附夹15，用于固定掩模，避免掩模在修补过程中发生移动或者脱落。

请参照图3~4，并结合图1~2，本实施例中，所述修补模块3包括笔芯夹持装置和修补液的存储和抽取装置，其中，所述笔芯夹持装置包括卡盘32和可升降杆31；所述修补液的存储和抽取装置包括：抽取泵（图中未示出）、存储瓶34和存储管35。较佳的，所述可升降杆31分别与所述二维移动导杆13和卡盘32接触，所述卡盘32上设有与所述不同尺寸修补笔芯33对应的卡槽（未图示），所述存储管35设置在所述修补笔芯33的顶部并与所述存储瓶34相连，所述存储瓶34与所述抽取泵相连。具体地，进行刮伤掩模修补时，所述可升降杆31带动卡盘32上的修补笔芯33到达刮伤掩模的修补区域，接着，抽取泵从外界向所述存储瓶34中抽取修补液，存储瓶34中的修补液通过存储管35进入到修补笔芯33中，实现刮伤掩模的修补。较佳的，所述存储瓶34与所述存储管35之间通过导管36连通。所述的修补模块3结构简单、设置在所述支架装置1上，占用的空间小，操作方便易行，可以大大提高刮伤掩模的修补效率，缩短刮伤掩模的修补周期。

请继续参照图3~4，并结合图1~2，所述修补笔芯33采用记号笔芯，且修补笔芯33的粗细可以任意选择，本实施例采用速干墨水作为修补液，所述速干墨水的光密度满足≥4的规格，且价格低廉，可以降低生产成本。较佳的，所述存储管35为塑料材质，结构简单，便于成型，成本低。

作为优选，所述修补笔芯33与卡盘32的接触方式有两种。一种如图3所示，所有修补笔芯33倾斜设置在所述卡槽中，当需要用到某支修补笔芯33时，人工或者机械将修补笔芯33扶正，然后对刮伤掩模进行修补，修补完成时，将修补笔芯33恢复原状态即可。另一种如图4所示，所有修补笔芯33竖直设置在所述卡槽中，此时，每个修补笔芯33上还设有用于控制所述修补笔芯33升降的升降导杆（未图示），即，当需要用到某支修补笔芯33时，与修补笔芯33对应的升降导杆带动该修补笔芯33下降，从而对所述刮伤掩模进行修补，当修补完成时，升降导杆再带动所述修补笔芯33恢复原位。

较佳的，所述支架装置1上还设有一块黑色幕布（未图示），用于将所述刮伤掩模与光刻机室内的其他装置隔离开来，确保光刻和掩模修补同时进行，避免光刻机对所述刮伤掩模修补装置造成影响。

需要说明的是，所述控制模块为PC机，用于控制所述刮伤掩模修补全过程，较佳的，所述PC机中设有与所述刮伤掩模修补装置对应的光刻机软体系统模块，所述光刻机软体系统模块包括：缺陷定位和扫描拍照模块、缺陷修补路径设置模块、修补笔芯选择控制模块以及修补液抽取和供应控制模块。即，所述PC机控制所述刮伤掩模修补装置的整个工作过程。

请参照图5，并结合图1~4，本发明还提供了一种刮伤掩模修补方法，应用于上述的刮伤掩模修补装置中，包括：

对刮伤掩模进行清洗，即，当掩模被刮伤造成产品异常时，一般要将掩模卸载清洗，其它掩模上线生产；

将清洗后的刮伤掩模送至支架装置1，即，将刮伤掩模固定在掩模支架12上；较佳的，由于所述刮伤掩模修补装置是设置在光刻机室内的，因此，可以直接利用光刻机室内的机械手将刮伤掩模移送至支架装置1；

缺陷检测装置2对所述刮伤掩模进行缺陷定位扫描和拍照；即，利用PC机控制缺陷检测装置2沿二维移动导杆13移动至刮伤位置，对刮伤位置进行扫描后拍照；

根据缺陷检测装置2的检测结果选择掩模的修补区域和路径；即，操作人员根据PC机上的图像对刮伤缺陷进行修补方案的选择，并根据缺陷图像的形状选择修补路径和修补区域；

修补模块3根据已选择的修补区域和路径对刮伤掩模进行修补，具体包括：对修补区域上的缺陷进行尺寸测量，并选择对应尺寸的修补笔芯33，抽取泵提供动力将修补液供应至对应的修补笔芯33处，修补笔芯33沿着已选择路径对刮伤掩模进行修补，即：工作人员通过PC机对缺陷进行尺寸测量，选择对应尺寸的修补笔芯33，抽取泵从外界抽取修补液并通过存储瓶34和存储管35提供给修补笔芯33，修补笔芯33沿着上述路径移动，实现对刮伤掩模的修补，修补完成后，修补笔芯33恢复到原始位置，完成对刮伤掩模的修补。

较佳的，采用接触式修补方法对所述刮伤掩模进行修补，方便易行，且避免对掩模造成二次刮伤或污染。

综上所述，本发明提供一种刮伤掩模修补装置及方法，该装置包括支架装置1、缺陷检测装置2以及修补模块3。其中，支架装置1安装在光刻机室内，所述缺陷检测装置2和修补模块3均安装在所述支架装置1上，修补模块3包括多个不同尺寸的修补笔芯33。本发明的修补装置安装在光刻机室内，能够在掩模刮伤时及时且快速的在光刻机内部进行修理，不影响光刻机的产能，使光刻机的功能更齐全、自动化程度更高，使掩模修补直接在光刻机内完成，充分利用了光刻机的内部空间，大幅度缩短了送修周期，且快速简便、成本低廉、不影响产能。此外，所述刮伤掩模修补装置可以在掩模上载前进行修补，修补完可及时看到修补效果。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种刮伤掩模修补装置，其特征在于，包括：

支架装置，安装在光刻机室内用于固定刮伤掩模；

缺陷检测装置，安装在所述支架装置上，并通过在所述支架装置上移动对所述刮伤掩模进行定位扫描及拍照；

控制模块，根据所述缺陷检测装置的检测结果选择所述刮伤掩模的修补区域及路径，并对所述修补区域的掩模缺陷尺寸进行测量；以及

修补模块，安装在所述支架装置上，包括多个不同尺寸的修补笔芯，并根据所述控制模块测量的结果选择对应尺寸的修补笔芯，并根据所述路径在所述支架装置上移动所述修补模块至所述修补区域对所述掩模缺陷进行修补。

2.如权利要求1所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述支架装置包括悬吊杆、掩模支架以及二维移动导杆，所述悬吊杆设置在所述掩模支架的两侧，所述二维移动导杆与所述缺陷检测装置和修补模块相连。

3.如权利要求2所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述悬吊杆通过一旋转杆与所述掩模支架相连。

4.如权利要求2所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述掩模支架的四周设有多个掩模吸附夹。

5.如权利要求2所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述修补模块还包括笔芯夹持装置和修补液的存储和抽取装置，其中，所述笔芯夹持装置包括卡盘和可升降杆；所述修补液的存储和抽取装置包括：抽取泵、存储瓶和存储管，所述可升降杆分别与所述二维移动导杆和卡盘接触，所述卡盘上设有与所述多个不同尺寸修补笔芯对应的卡槽，所述存储管设置在所述修补笔芯的顶部并与所述存储瓶相连，所述存储瓶与所述抽取泵相连。

6.如权利要求5所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述修补笔芯为记号笔芯。

7.如权利要求5所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，采用速干墨水作为修补液。

8.如权利要求5所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述存储管为塑料材质。

9.如权利要求5所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述存储瓶与所述存储管之间通过导管连通。

10.如权利要求5所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述笔芯夹持装置还包括设置在所述修补笔芯上，用于控制所述修补笔芯升降的升降导杆。

11.如权利要求1所述的刮伤掩模修补装置，其特征在于，所述控制模块为用于控制所述刮伤掩模修补全过程的PC机。

12.一种刮伤掩模修补方法，其特征在于，包括：

对刮伤掩模进行清洗；

将清洗后的刮伤掩模送至支架装置；

缺陷检测装置对所述刮伤掩模进行缺陷定位扫描和拍照；

根据缺陷检测装置的检测结果选择掩模的修补区域和路径；

修补模块根据已选择的修补区域和路径对刮伤掩模进行修补。

13.如权利要求12所述的修补方法，其特征在于，所述修补模块根据已选择的修补区域和路径对刮伤掩模进行修补的步骤包括：

对修补区域上的缺陷进行尺寸测量，并选择对应尺寸的修补笔芯；

抽取泵提供动力将修补液供应至对应的修补笔芯处；

修补笔芯沿着已选择路径对刮伤掩模进行修补。

14.如权利要求12所述的修补方法，其特征在于，采用接触式修补方法对所述刮伤掩模进行修补。