CN109669322A - 掩模清洁设备和清洁掩模的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种清洁光掩模的方法。该方法包括在光掩模停止的状态下在光掩模的整个表面上润湿化学品的预处理操作，以及在其中光掩模旋转的状态下将化学品供应到光掩模的图案区域的清洁操作。
Description
技术领域
本文描述的发明构思的实施例涉及一种光掩模清洁设备和一种用于清洁光掩模的方法，更具体地，涉及一种通过供应化学品来清洁光掩模的设备和方法。
背景技术
通过在石英或玻璃基板上形成半导体的精细电路来获得光掩模，并且例如通过使用施加在透明石英基板的上层上的铬薄膜，通过以为其实际尺寸的1倍至5倍的尺寸蚀刻半导体集成电路和LCD图案来获得光掩模。通过光刻工艺在基板上形成光掩模的精细图案。光刻工艺是指在基板上均匀地施加光致抗蚀剂，通过使用诸如步进器的曝光设备在光致抗蚀剂上减少、投射和曝光图案，以及通过显影工艺形成二维光致抗蚀剂图案的所有工艺。
执行清洁工艺以从光掩模中去除由各种条件引起的污染物。在光掩模清洁工艺中，通过使掩模旋转将化学品施加到掩模的整个表面，同时将化学品(硫酸过氧化物混合物：SPM)喷射到掩模的中心或掩模的接近中心的一部分，并且所施加的化学品去除基板上的污染物。此时，在化学品被排出的时刻，在化学品所排至的掩模的一部分处产生静电，从而可能由于电弧放电而损坏图案。
更详细地，当化学品快速流过掩模时，在化学品喷射孔的周边产生静电。由于掩模的结构，所产生的静电受到金属图案的限制，并且当由于累积的静电产生电弧放电时金属图案被损坏。如图10所示，电弧放电主要在最初喷射化学品的点(图10的中心圆圈)处产生，并且由于电弧放电而变形的金属图案在曝光工艺中引起故障。
发明内容
本发明构思的实施例提供了一种光掩模清洁设备和一种用于清洁光掩模的方法，通过该方法可以在清洁工艺中防止由于电弧放电引起的对金属图案的损坏。
本发明构思的技术目的不限于上述技术目的，并且从以下描述中，其他未提及的技术目的对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
根据本发明构思的一个方面，提供了一种用于清洁光掩模的方法，该方法包括在停止光掩模的状态下在光掩模的整个表面上润湿化学品的预处理操作，以及在使光掩模旋转的状态下将化学品供应到光掩模的图案区域的清洁操作。
在预处理操作中，可以将化学品供应到光掩模的非图案区域。
预处理操作可以包括将喷嘴移动到光掩模的非图案区域，以及从位于非图案区域中的喷嘴排出化学品，并且化学品可以在非图案排出区域中排出，直到光掩模的整个表面都被化学品润湿。
清洁操作可以包括将喷嘴从非图案区域移动到图案区域的中心，并且从移动到图案区域的中心的喷嘴排出化学品。
预处理操作可以包括将喷嘴移动到光掩模的非图案区域，以及从位于非图案区域中的喷嘴排出化学品，喷嘴可以在从非图案区域移动到图案区域的中心时排出化学品。
化学品可以是硫酸和过氧化物的混合液。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种光掩模清洁设备，包括：支撑板，所述支撑板被配置为支撑光掩模；支撑板驱动器，所述支撑板驱动器被配置为使支撑板旋转；喷嘴，所述喷嘴被配置为将化学品喷射到位于支撑板上的光掩模上；喷嘴驱动器，所述喷嘴驱动器被配置成驱动喷嘴；以及控制器，所述控制器被配置成控制所述支撑板驱动器和所述喷嘴驱动器，并且在执行清洁工艺期间使喷嘴停止的状态下，所述控制器控制喷嘴驱动器使得喷嘴开始在光掩模的非图案区域中供应化学品。
控制器可以控制喷嘴驱动器将喷嘴移动到光掩模的图案区域的中心，并且在光掩模的整个表面被从喷嘴喷射的化学品润湿之后喷射化学品。
控制器可以控制支撑板驱动器从喷嘴在图案区域的中心喷射化学品时使光掩模旋转。
控制器可以控制喷嘴驱动器将喷嘴从非图案区域移动到光掩模的图案区域，使得光掩模的整个表面被从喷嘴喷射的化学品润湿。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的上述和其他目的和特征将变得显而易见。
图1是示意性地示出掩模的平面图；
图2是示出根据本发明构思的实施例的光掩模清洁设备的视图；
图3是示出图2中所示的光掩模清洁设备的第一层布局的视图；
图4是示出图2中所示的光掩模清洁设备的第二层布局的视图；
图5是示出图4中所示的掩模清洁设备的平面图；
图6是示出图5的掩模清洁设备的侧视图；
图7是简要示出用于清洁光掩模的方法的流程图；
图8A至图8D是示出分阶段在光掩模上排出化学品的工艺的视图；
图9是示出在根据本发明构思的光掩模清洁工艺中没有电弧放电损坏的状态的视图；和
图10是示出在根据现有技术的光掩模清洁工艺中产生的电弧放电损坏的视图。
具体实施方式
本发明构思可以进行各种修改并且可以具有各种形式，并且其具体实施例将在附图中示出并详细描述。然而，本发明构思并不限于具体公开的形式，但应理解，本发明构思的范围包括与本发明构思的精神和技术范围、其等同物或替换物有关的所有变化。将省略与本发明构思相关的已知技术的详细描述，以避免使本发明构思的技术实质不清楚。
提供本文使用的术语仅是为了描述特定实施例，该术语而不是为了限制本发明构思。除非另有说明，否则单数形式的术语可包括复数形式。术语“包括”和“具有”用于表示存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合，并且可以理解为可以添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部分或其组合。
诸如第一和第二的术语可用于描述各种元件，但是元件不限于这些术语。这些术语仅可用于区分一个元件与另一个元件的目的。
在下文中，将参考附图描述本发明构思的实施例，并且在本发明构思的描述中，相同的附图标记被赋予相同或相应的元件而不管附图标记如何，并且将省略其重复描述。
根据本发明构思的掩模清洁设备清洁掩模，使得光学图案不被损坏。
图1是示出掩模500的示例的平面图。
参考图1，图案区域520存在于掩模500的中心。非图案区域540存在于掩模500的外围处以围绕图案区域520。虽然未示出，但是可以将胶水定位在图案区域520和非图案区域540之间。
图2是示出根据本发明构思的实施例的光掩模清洁设备的视图。图3和图4是示出图2中所示的光掩模清洁设备的第一层和第二层的布局的视图。
参照图2至图4，掩模清洁设备1包括索引模块10和工艺执行模块20。索引模块10包括装载端口120和馈送框架140。装载端口120、馈送框架140和工艺执行模块20可以顺序地排列成一行。
在下文中，布置装载端口120、馈送框架140和工艺执行模块20的方向被称为X方向12。当从顶部观察时，垂直于X方向12的方向将被称为Y方向14，并且正交于包括X方向12和Y方向14的平面的方向将被称为Z方向16。
其中容纳有掩模500的载体18座置在装载端口120上。提供多个装载端口120，并且多个装载端口120沿Y方向14布置成一排。装载端口120的数量可以根据条件增加或减少，例如工艺执行模块20的工艺效率或占地面积。在载体18中形成设置为支撑掩模500周边的多个槽(未示出)。沿Z方向16设置多个槽，并且掩模500位于载体18中，使得掩模堆叠成沿Z方向16彼此间隔开。
工艺执行模块200包括上工艺模块40和下工艺模块30。上工艺模块40和下工艺模块30中的每一个都具有馈送壳体240、缓冲单元220和工艺壳体260。馈送壳体240被设置成使得其长度方向平行于X方向12。工艺壳体260沿Y方向14设置在馈送壳体240的相对侧上。工艺壳体260设置在馈送壳体240的相对侧上以相对于馈送壳体240彼此对称。多个工艺壳体260设置在馈送壳体240的一侧上。一些工艺壳体260沿着馈送壳体240的长度方向设置。此外，一些工艺壳体260设置成彼此堆叠。也就是说，具有A×B阵列的工艺壳体260可以设置在馈送壳体240的一侧上。这里，A是沿X方向12成排设置的工艺壳体260的数量，并且B是沿着Y方向14成排设置的工艺壳体260的数量。当在供给壳体240的一侧设置四个或六个工艺壳体260时，工艺壳体260可以以2×2或3×2的阵列设置。工艺壳体260的数量可以增加或减少。与上述描述不同，工艺壳体260可以仅设置在馈送壳体240的一侧上。此外，与上述描述不同，工艺壳体260可以设置在馈送壳体240的一侧或相对侧上以形成单层。
缓冲单元220设置在馈送框架140和馈送壳体240之间。缓冲单元220提供掩模在工艺壳体260和载体18之间传送之前掩模500停留的空间。缓冲单元220具有上缓冲器70和下缓冲器60。上缓冲器70位于下缓冲器60上方。上缓冲器70设置在与上处理模块40对应的高度处。下缓冲器60设置在处理模块30对应的高度处。上缓冲器70和下缓冲器60中的每一个都具有槽，掩模500位于槽内部，并且多个槽设置成沿着Z方向16彼此间隔开。缓冲单元220的面对馈送框架140的面和缓冲单元220的面对馈送壳体240的面打开。
馈送框架140在座置在装载端口120上的托架18与缓冲单元220之间传送掩模500。索引轨道142和索引机械手144设置在馈送框架140中。索引轨道142被设置为使得其长度方向平行于Y方向14。索引机械手144安装在索引轨道142上，并且沿索引轨道142在Y方向14上直线移动。索引机械手144具有底座144a、主体144b和多个索引臂144c。底座144a安装成沿索引轨道142移动。主体144b连接到底座144a。主体144b被构造成在底座144a上沿Z方向16移动。此外，主体144b被构造成在底座144a上旋转。索引臂144c联接到主体144b，并且被构造成相对于主体144b向前和向后移动。多个索引臂144c被构造为单独驱动。索引臂144c被布置成堆叠以便沿Z方向16彼此间隔开。当掩模500在处理模块20中被传送到载体18时使用一些索引臂144c，并且当掩模500从载体18被传送到工艺执行模块20时，可以使用一些索引臂144c。这种结构可以防止在执行处理之前从掩模500产生的颗粒在通过索引机械手144将掩模500带入和带出的工艺执行之后附着到掩模500。
馈送壳体240在缓冲单元220与工艺壳体260之间以及在工艺壳体260之间传送掩模500。导轨242和主机械手244设置在馈送壳体240中。导轨242被设置成使得其长度方向平行于X方向12。主机械手244安装在导轨242上，并且沿着X方向12在索引轨道242上直线移动。主机械手244具有底座244a、主体244b和多个主臂244c。底座244a安装成沿导轨242移动。主体244b联接到底座244a。主体244b被构造成在基部244a上沿Z方向16移动。此外，主体244b被构造成在底座244a上旋转。主臂244c联接到主体244b，并且被构造成相对于主体244b向前和向后移动。多个主臂244c被构造成单独驱动。主臂244c被布置成堆叠成沿Z方向16彼此间隔开。
在工艺壳体260中提供对掩模500执行清洁工艺的掩模清洁设备。根据清洁工艺的类型，掩模清洁设备可以具有不同的结构。或者，工艺壳体260中的掩模清洁设备可以具有相同的结构。作为示例，下部处理模块40可包括执行湿式清洁工艺的腔室和执行冷却处理的腔室。上处理模块30可包括执行干燥/功能水清洁工艺的腔室和执行加热工艺的腔室。
在下文中，掩模清洁设备可以是执行上述湿式清洁工艺的腔室。将描述通过使用化学品清洁掩模500的掩模清洁设备的示例。
图5是示出图4中所示的掩模清洁设备1000的平面图。图6是示出图5的掩模清洁设备1000的侧视图。
掩模清洁设备1000清洁掩模而不会由于电弧放电而损坏金属图案。
参考图5，掩模清洁设备1000包括壳体1100、容器1200、支撑构件1300、图案清洁单元1400和控制器1600。
壳体1100提供密封的内部空间。风扇过滤器单元(未示出)安装在壳体1100的上壁上。风扇过滤器单元在壳体1100的内部空间中产生面向下侧的垂直气流。
容器1200设置在壳体1100的内部。容器1200防止在工艺中使用的化学品和在该工艺中产生的烟雾飞溅或排放到外部。容器1200在其内部具有空间，该空间的上侧敞开并且掩模500在该空间中被处理。
支撑构件1300位于容器1200中。支撑构件1300在该工艺期间支撑掩模500。支撑构件1300包括支撑板1320、夹持销1340、支撑轴1360和支撑板驱动器1380。
支撑板1320具有基本上圆形的形状。支撑板1320的直径大于掩模500的直径。支撑板1320支撑掩模500。在供应化学品的同时，掩模由支撑板1320支撑以面向上侧。夹持销1340设置在支撑板1320的上表面上。夹持销1340从支撑板1320的上表面突出到上侧。当支撑板1320旋转时，夹持销1340防止掩模500从支撑板1320横向偏离。当掩模500位于支撑板1320上的适当位置时，在掩模500的每个角处设置两个夹持销1340。因此，总共设置八个夹持销1340。在执行该工艺期间，夹持销1340通过支撑掩模500的四个角来防止掩模500偏离正确位置。支撑轴1360连接到支撑板1320的下侧的中心。支撑轴1360支撑该支撑板1320。支撑轴1360被设置成对应于支撑板1320的中心轴线。支撑板驱动器1380连接到支撑轴1360的下端。支撑板驱动器1380使支撑板1360旋转。支撑板1360将支撑板驱动器1380的旋转力传递到支撑板1320。支撑板驱动器1380由控制器1600控制。支撑板驱动器1380可包括马达。
提升单元(未示出)使容器1200向上和向下移动，使得可以调节支撑板1320相对于容器1200的相对高度。升降单元使容器1200下降，使得当掩模500装载在支撑板1320上或从支撑板1320卸载时，支撑板1320突出到容器1200的上侧。
图案清洁轴1400设置在容器1200的一侧上。图案清洁单元1400通过将化学品供应到掩模500的上表面来去除掩模500的表面上的污染物。图案清洁单元1400包括喷嘴1410、喷嘴臂1420、臂支撑轴1360、喷嘴驱动器1440和化学品供应单元1450。
喷嘴驱动器1440可以由控制器1600控制。
作为示例，由化学品供应单元支撑的化学品可包括硫酸和过氧化物的混合物(含硫过氧化物混合物(sulfuric peroxide mixture)：SPM)。
图7是简要示出用于清洁光掩模的方法的流程图。图8A至图8D是示出分阶段在光掩模上排放化学品的工艺的视图。图9是示出根据本发明构思的光掩模清洁工艺中没有电弧放电损坏的状态的视图。
参照图4至图8D，根据本发明构思的用于清洁光掩模的方法的特征在于，可以通过使光掩模500停止的同时在没有图案的非图案区域540中开始排放化学品来防止电弧放电(参见图9)，并且当在使光掩模500停止的同时光掩模500的整个表面被施加化学品时，使喷嘴1410移动到图案区域520的中心之后，在使光掩摸旋转的同时喷射化学品。
作为示例，光掩模清洁方法可以包括预处理操作S100和清洁操作S200。
在预处理操作S100中，在光掩模500停止的同时，化学品润湿在光掩模500的整个表面上。在预处理操作S100中，化学品被供应到光掩模500的非图案区域540。预处理操作S100包括将喷嘴组件1410移动到光掩模500的非图案区域540的操作S110以及从位于非图案区域540中的喷嘴1410排出化学品的操作S120，并且化学品在非图案区域540中被排出，直到光掩模500的整个表面被化学品润湿。通过用控制器1600控制喷嘴驱动器1440来提供化学品排放工艺。
在清洁操作S200中，在使光掩模500旋转的同时将化学品供应到光掩模500的图案区域520。清洁操作S200可以包括将喷嘴1410从非图案区域540移动到图案区域520的中心的操作S210和从移动到图案区域520的中心的喷嘴1410排出化学品的操作S220。在清洁操作中，支撑板驱动器1380由控制器1600控制。
当化学品在非图案区域540中喷射时，不应旋转基板使得化学品被施加到整个图案区域520，并且在基板从将化学品施加到光掩模500的整个表面上的时间开始旋转之后连续供应化学品。
这样，在根据本发明构思的实施例的用于清洁掩模的方法中，因为在图案区域中不产生电弧放电的状态下，在化学品在光掩模500的整个表面上缓慢地润湿之后，在基板旋转的同时供应化学品，通过在对应于图案区域的周边的非图案区域中喷射化学品，可以防止由于电弧放电引起的金属图案的损坏。
根据本发明构思的实施例具有通过在停止光掩模的同时开始在没有图案的非图案区域中排出化学品来防止电弧放电的特殊效果。
本发明构思的效果不限于上述效果，并且本发明构思所属领域的技术人员可以从说明书和附图中清楚地理解未提及的效果。
以上描述是本发明构思的技术精神的简单示例，并且本发明构思所属领域的技术人员可以在不脱离本发明的基本特征的情况下对本发明构思进行各种修正和修改。因此，本发明构思的公开实施例不限制本发明构思的技术精神，而是说明性的，并且本发明构思的技术精神的范围不受本发明构思的实施例的限制。本发明构思的范围应该由权利要求来解释，并且应该理解，等同范围内的所有技术精神都落入本发明构思的范围内。
Claims (10)
1.一种用于清洁光掩模的方法，所述方法包括：
在所述光掩模停止的状态下，在所述光掩模的整个表面上润湿化学品的预处理操作；和
在所述光掩模旋转的状态下，将所述化学品供应到所述光掩模的图案区域的清洁操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述预处理操作中，将所述化学品供应到所述光掩模的非图案区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预处理操作包括：
将喷嘴移动到所述光掩模的非图案区域；和
从位于所述非图案区域的所述喷嘴排出所述化学品，
其中所述化学品在所述非图案区域中被释放，直到所述光掩模的整个表面被所述化学品润湿。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述清洁操作包括：
将所述喷嘴从所述非图案区域移动到所述图案区域的中心；和
从移动到所述图案区域的中心的所述喷嘴排出化学品。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述预处理操作包括：
将喷嘴移动到所述光掩模的非图案区域；和
从位于所述非图案区域的所述喷嘴排出所述化学品，
其中所述喷嘴在从所述非图案区域移动到所述图案区域的中心的同时排出所述化学品。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述化学品是硫酸和过氧化物的混合液。
7.一种光掩模清洁装置，包括：
支撑板，所述支撑板被配置为支撑光掩模；
支撑板驱动器，所述支撑板驱动器被配置为使所述支撑板旋转；
喷嘴，所述喷嘴被配置为将化学品喷射到位于所述支撑板上的所述光掩模上；
喷嘴驱动器，所述喷嘴驱动器被配置为驱动所述喷嘴；和
控制器，所述控制器被配置为控制所述支撑板驱动器和所述喷嘴驱动器，
其中所述控制器控制所述喷嘴驱动器，使得在执行清洁工艺期间使所述喷嘴停止的状态下，所述喷嘴开始在所述光掩模的非图案区域中供应所述化学品。
8.根据权利要求7所述的光掩模清洁装置，其中所述控制器控制所述喷嘴驱动器将所述喷嘴移动到所述光掩模的图案区域的中心，并且在所述光掩模的整个表面被从所述喷嘴喷出的化学品润湿之后喷射所述化学品。
9.根据权利要求7或8所述的光掩模清洁装置，其中所述控制器控制所述支撑板驱动器使所述光掩模从所述喷嘴在所述图案区域的中心喷射所述化学品时开始旋转。
10.根据权利要求7所述的光掩模清洁装置，其中所述控制器控制所述喷嘴驱动器将所述喷嘴从所述非图案区域移动到所述光掩模的图案区域，使得所述光掩模的整个表面被从所述喷嘴喷射的化学品润湿。
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