CN108292092A - 用于光掩模背侧清洁的设备及方法 - Google Patents

Abstract

用于清洁光掩模的设备包括在头部中的转子，其中转子具有包括中心开口的密封板、在中心开口中的弹性掩模密封件、和附接至弹性掩模密封件且适用于移动弹性掩模密封件至开启及关闭位置中的牵拉器。在头部中的马达旋转转子。在头部中的推板移动以操作牵拉器。当在关闭位置中时弹性掩模密封件对光掩模的侧边密封。光掩模的背侧可接着被清洁而不会影响光掩模的图案化的前侧。

Description

用于光掩模背侧清洁的设备及方法

技术领域

本发明的领域为用于光掩模背侧清洁的设备及方法。

背景技术

在制造微电子装置中使用光刻以在基板表面上形成精确图案。光掩模或掩模版(reticle)通常为透明材料(诸如玻璃或熔融石英)的方形板。光掩模初始建造成具有待转移至基板(诸如半导体晶片)的图案。随着后续的处理步骤，图案化的基板表面形成所欲的微米或纳米尺寸的电子装置或特征。光掩模可重复地使用以印刻数千个基板。在使用中，背侧可能被刮痕、毛刺或颗粒污染，而使光掩模劣化。已提出用于清洁背侧的技术。然而，在清洁背侧时，必须避免影响到光掩模的图案化的前侧。这存在各种工程挑战。因此，需要用于光掩模背侧清洁的改善的设备及方法。

发明内容

在第一方面中，一种用于清洁光掩模的设备包括在头部中的转子，其中转子具有：具有中心开口的密封板；在中心开口中的弹性掩模密封件；和牵拉器(retractor)，所述牵拉器附接至弹性掩模密封件且适用于移动弹性掩模密封件至开启及关闭位置中。在头部中的马达旋转转子。推板可提供于头部中，其中推板的线性运动适用于操作牵拉器。当在关闭位置中时弹性掩模密封件对光掩模的侧面密封。光掩模的背侧可接着被清洁而不会影响光掩模的图案化的前侧。

附图说明

图1为光掩模背侧清洁设备的侧视图。

图2为图1的设备的仰视透视图。

图3为图1的设备的俯视透视图。

图4为图1和2中所示的头部的截面图。

图5为图4中所示的转子的俯视透视图。

图6为图4中所示的转子的仰视透视图。

图7为从头部移除的图4的转子的放大截面图。

具体实施方式

如图1-3中所示，光掩模清洁设备10包括底板12，底板12可安装至处理系统的台面(deck)上，处理系统具有多个其他处理设备或模块和用于在模块之间移动工件的一或更多机械手。在保持器16上的销18适用于支撑光掩模22。保持器可支撑在升降器20上，升降器20如以下进一步论述可垂直地移动而举升及降低保持器16。现亦参照图4，头部30具有转子壳体52和附接至升降/旋转器32的臂48。升降/旋转器32可操作以举升及降低头部30，且亦旋转头部30至图1-2所示的面向下的位置中和图3-4所示的面向上的位置中。支撑于底板12上方的固定位置处的框架34具有腔室侧壁28，腔室侧壁28为圆筒形且具有标称地(nominally)大于头部30的直径的直径。当头部在面向上位置或处理位置中以形成处理腔室时，在头部30上的可充气密封件66(例如可充气密封件)在清洁处理期间接合且密封腔室侧壁28。随着可充气密封件66接合腔室侧壁28，在转子周围临时提供腔室或容器。可替代地使用其他形式的密封件，包括无须充气的密封件和在腔室侧壁上而非在头部上的密封件。如图3中所示，诸如超声波喷嘴之类的液体喷洒喷嘴38安装在摆动臂40上。外罩36可向上突出于框架34上方以在设备中更佳地容纳清洁液体喷剂。

如图4中所示，头部30中的转子50的轴板70附接至轴54，轴54附接至马达56。气体喷嘴68可延伸穿过轴板70的中心，以提供气体至转子中。或者，转子50可在其他位置具有一或更多气体口。在头部中的一或更多致动器60被定位以沿图4中的轴向方向AA移动推板58。斜台(ramp)62附接至推板58的顶部表面。在所示的示例中，使用等距分隔开的三个气动线性致动器60和四个斜台62。如本文所使用的，上或顶部参照如图3、4及7中所示的在处理位置中的设备。

参照图4-7，转子50具有附接至轴板70的密封板72。密封板72具有与光掩模22的形状匹配的中心开口，在所示的示例中为方形。弹性掩模密封件74定位于中心开口中，且具有上缘75和下缘85，上缘75与密封板72形成密封，下缘85与轴板70形成密封或对轴板70形成密封。上缘75可夹持于密封板72与轴板70之间。下缘85可经由下密封框架76附接至轴板70。

转向图4、6和7，在轴板70上提供大致标示为80的第一、第二、第三和第四牵拉器，其中各个牵拉器80被定位以牵拉弹性掩模密封件74的第一、第二、第三和第四直侧边。各个牵拉器框架80具有内端和外端，且其中在内端处的牵拉器杆附接至弹性掩模密封件。牵拉器杆82的内端附接至弹性掩模密封件74的一侧。弹性掩模密封件74可为模制的橡胶密封件，其中牵拉器杆82紧固于弹性掩模密封件的通道中，并且/或者其中牵拉器杆20粘附至或内嵌于弹性掩模密封件74中。各个牵拉器杆82的外端附接至牵拉器框架84或为牵拉器框架84的部分。如图6中所示，可在各个牵拉器框架84的外端提供滚筒88。滚筒88适用于通过斜台62接合，斜台62沿垂直于径向方向的轴向方向移动。或者，可在牵拉器框架上使用补偿斜台来取代滚筒。牵拉器80可在轴板70上径向向内或向外移动，即沿着径向方向或通过转子的中心的轴移动，否则会固定在轴板70上的位置中。如图7中所示，各个牵拉器80包括压缩弹簧86，压缩弹簧86不断地径向向内驱使牵拉器框架84。或者，牵拉器可经由轴板70上的一或更多致动器移动，且可省略压缩弹簧86。

角柱64可在弹性掩模密封件74的角落处从轴板70向上突出。

在使用时，待清洁的光掩模22放置在图1中所示的保持器16的销18上。光掩模22的图案化或前侧面向上。如图2中所示，头部30初始面向下。转子50通过致动器60而移动至开启位置中，致动器60使推板58朝向转子50移动。斜台62通过轴板70中的斜台槽90且同时径向向外推挤滚轮88。这径向向外移动牵拉器框架，而向外伸展弹性掩模密封件74，通常从0.5mm至5mm。在伸展或开启位置中，弹性掩模密封件74的内侧尺寸则标称地大于光掩模22，使得光掩模22可适配于弹性掩模密封件74中。

马达56根据需要旋转转子50，以将弹性掩模密封件74与光掩模22对齐。在由传感器检测到适当的对齐之后，升降器20垂直向上举升保持器16，以当转子50在开启位置中时通过将光掩模22定位于弹性掩模密封件74中而放置光掩模22以用于将光掩模22传送至转子。通过将推板58返回至推板58原始收回的位置而移动转子50至关闭位置中。这致使斜台62从牵拉器框架84上的滚轮88撤回。压缩弹簧86迫使牵拉器框架84和弹性掩模密封件74返回至关闭位置中。弹性掩模密封件74挤压且密封光掩模22的侧边，而不接触光掩模22的前面或背面。在弹性掩模密封件74与光掩模22的边缘之间形成的密封的完整性可通过监测气流来测试，所述气流从气体喷嘴68或转子50中的其他气体管线流至弹性掩模密封件74与光掩模22之间的密封空间中。

升降器反向移动保持器16返回图3中所示的保持器16的装载/卸载位置。如图3中所示，升降/旋转器32接着旋转头部30至头朝上的位置中，且向上举升头部30使得可充气密封件66在腔室侧壁28中。可充气密封件66被充气且对腔室侧壁28密封。摆动臂40将液体喷洒喷嘴38移动于光掩模22的现在面向上的背面之上，其中液体喷洒喷嘴38将清洁液体喷洒至光掩模22的背面上。弹性掩模密封件74避免任何清洁液体或蒸气接触光掩模22的图案化的前面。诸如氮之类的惰性气体可在压力下供应至气体喷嘴68，以进一步避免任何清洁液体或蒸气到达光掩模22的前面。光掩模的背面通常亦通过来自摆动臂上的清洗喷嘴的清洗液清洗，且通过从摆动臂上的干燥气体喷嘴喷洒的干燥气体而干燥。马达56在清洁期间旋转转子50以更佳地分配清洁液体。在干燥期间，马达56可以较高速度旋转转子50，以从掩模的背面离心地移除液体。在腔室侧壁28中的排放开口收集且移除使用过的液体。

在光掩模的背面被清洁且干燥之后，可充气密封件66被放气，升降/旋转器32向下降低头部30且使头部30向下离开腔室侧壁28，且接着旋转头部30返回面向下的位置。升降器20向上举升保持器16以接收清洁的光掩模22。可持续通过气体喷嘴68供应惰性气体。致动器60朝向转子50移动推板58，同时斜台62径向向外驱动牵拉器框架84，从而将转子50返回至开启位置，其中光掩模从弹性掩模密封件74释放。

致动器60可以5至20、40或60秒的时间从关闭位置移动弹性掩模密封件74至开启位置，以通过来自气体喷嘴68的气流促进光掩模侧面的干燥。光掩模被释放至销18上。升降器降低保持清洁的光掩模22的保持器16而使保持器16向下返回至图3中所示的装载/卸载位置，在装载/卸载位置中清洁的光掩模22可由机械手接取以用于装载及卸载设备10，即用于从机械手接收光掩模或将光掩模传送至机械手。如本文所使用的，附接意指直接地或经由一或更多中间元件地刚性附接。

Claims (15)

1.一种用于保持光掩模的转子，所述转子包含：

密封板，所述密封板具有中心开口；

弹性掩模密封件，所述弹性掩模密封件在所述中心开口中，其中所述弹性掩模密封件具有第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边；和

分别在所述第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边处的第一牵拉器、第二牵拉器、第三牵拉器和第四牵拉器，其中所述第一牵拉器、第二牵拉器、第三牵拉器和第四牵拉器各包括分别附接至所述弹性掩模密封件的所述第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边的牵拉器框架，且其中各个牵拉器能沿径向方向向外移动，以移动所述弹性掩模密封件至开启位置中，且其中各个牵拉器能沿径向方向向内移动，以移动所述弹性掩模密封件至关闭位置中。

2.如权利要求1所述的转子，其中各个牵拉器包括弹簧，所述弹簧沿向内的径向方向不断地驱使所述牵拉器框架。

3.如权利要求1所述的转子，其中所述弹性掩模密封件的所述第一侧边和第三侧边具有相等长度且垂直于所述弹性掩模密封件的所述第二侧边和第四侧边。

4.如权利要求3所述的转子，其中所述第一牵拉器框架、第二牵拉器框架、第三牵拉器框架和第四牵拉器框架各具有内端和外端，且其中第一牵拉器杆、第二牵拉器杆、第三牵拉器杆和第四牵拉器杆分别在所述第一牵拉器框架、第二牵拉器框架、第三牵拉器框架和第四牵拉器框架的所述内端处，且各个所述牵拉器杆的内端附接至所述弹性掩模密封件，且在各个牵拉器框架的所述外端处的滚轮适用于通过沿垂直于所述径向方向的轴向方向移动的斜台而接合。

5.如权利要求4所述的转子，进一步包括轴板，所述轴板附接至所述密封板，且其中各个牵拉器支撑在所述轴板上且能在所述轴板上沿径向方向向内及向外移动。

6.如权利要求5所述的转子，其中所述弹性掩模密封件具有附接至所述密封板的上缘和附接至所述轴板的下缘，且其中所述第一牵拉器杆、第二牵拉器杆、第三牵拉器杆和第四牵拉器杆介于所述弹性掩模密封件的所述上缘与所述下缘之间。

7.如权利要求6所述的转子，进一步包括气体喷嘴，所述气体喷嘴在所述轴板的中心处。

8.一种用于清洁光掩模的设备，所述设备包含：

头部；

转子，所述转子在所述头部中，其中所述转子具有包括中心开口的密封板、在所述中心开口中的弹性掩模密封件、和附接至所述弹性掩模密封件且适用于移动所述弹性掩模密封件至开启位置和关闭位置中的牵拉器；

马达，所述马达在所述头部中以旋转所述转子；

推板，所述推板在所述头部中且适用于操作所述牵拉器；和

一或更多致动器，所述一或更多致动器在所述头部中且附接至所述推板，所述一或更多致动器用于移动所述推板至第一位置和第二位置中，其中当所述推板在所述第一位置中时，所述弹性掩模密封件是关闭的，且其中当所述推板在所述第二位置中时，所述弹性掩模密封件是开启的。

9.如权利要求8所述的设备，进一步包括升降/旋转器，所述升降/旋转器附接至所述头部，其中所述升降/旋转器能操作以移动所述头部至处理位置中，在所述处理位置中所述头部与腔室侧壁接合以用于清洁在所述转子中的光掩模，且其中所述升降/旋转器能操作以移动所述头部至低于所述处理位置的装载/卸载位置中，以用于装载及卸载光掩模进出所述转子。

10.如权利要求9所述的设备，进一步包括保持器，所述保持器具有销，且其中所述保持器支撑在升降器上，且所述保持器通过所述升降器的操作而能垂直地移动至上方位置中，以用于在所述头部处于所述装载/卸载位置中时传送所述光掩模至所述转子，且其中所述保持器通过所述升降器的操作而能垂直地移动至下方位置中，以用于从机械手接收所述光掩模或传送所述光掩模至所述机械手。

11.如权利要求9所述的设备，其中所述头部包括转子壳体，且在所述转子壳体上进一步包括密封件，当所述头部在所述处理位置中时所述密封件对所述腔室侧壁形成密封。

12.如权利要求11所述的设备，进一步包括喷嘴，所述喷嘴在摆动臂上，当所述头部在所述处理位置中时所述摆动臂能在所述转子之上移动。

13.如权利要求9所述的设备，进一步包括轴板，所述轴板附接至所述头部中的密封板和所述马达，且其中所述推板具有斜台，所述斜台能移动通过所述轴板中的开口以操作所述牵拉器。

14.如权利要求13所述的设备，其中所述弹性密封件具有第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，且其中所述推板沿轴向方向从所述第一位置至所述第二位置的移动造成所述第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边同时向外移动0.5mm至5mm。

15.如权利要求9所述的设备，其中所述弹性掩模密封件对所述光掩模的这些侧边形成密封，且其中当所述弹性掩模密封件在所述关闭位置中时所述弹性掩模密封件不接触所述光掩模的前表面或背表面。